JP2010099860A - Resin molding apparatus and resin molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から発した光をリフレクタによって配光してゴム製の成形型へ導き、この成形型内の熱可塑性樹脂を加熱するよう構成した樹脂成形装置及び樹脂成形方法に関する。 The present invention relates to a resin molding apparatus and a resin molding method configured to distribute light emitted from a light source by a reflector, guide the light to a rubber mold, and heat a thermoplastic resin in the mold.
光(電磁波)を用いて被加熱物を加熱するよう構成したランプとしては種々のものがある。
例えば、直管型のランプを複数本並べて配置し、広い範囲に略均一に光を照射する方法がある。しかしながら、この方法によれば、ランプの後方に配置した反射鏡の奥行きが浅く、ランプ自身が邪魔になるなどの理由によって光の利用効率が低い。そのため、膨大な電力を消費し、かつ比較的遠距離の照射には光強度が不足する。
There are various types of lamps configured to heat an object to be heated using light (electromagnetic waves).
For example, there is a method in which a plurality of straight tube type lamps are arranged side by side and light is irradiated uniformly over a wide range. However, according to this method, the use efficiency of light is low because the depth of the reflector disposed behind the lamp is shallow and the lamp itself becomes an obstacle. For this reason, enormous power is consumed, and the light intensity is insufficient for irradiation at a relatively long distance.
これに対し、単灯式(点光源)のランプを配置し、反射鏡の構造設計によって略均一な配光分布を形成する方法がある。この方法においては、反射鏡には、1つの曲面状の反射面を椀状に形成したもの又は多数の微小な平坦状の反射面を組み合わせて椀状に形成したものを用い、反射面による配光方向を設計することによって、所望の照射範囲に略均一な配光分布が得られるようにしている。これにより、光の利用効率を高くすることができ、遠距離の照射を行う際にも光強度が不足することを解消している。
しかしながら、単灯式のランプを用いる際には、フィラメント等の光源の形状が反射鏡によって被加熱物上に投影されることにより、局所的に著しく加熱される部位を形成してしまう。そのため、被加熱物の略均一な加熱を行うためには十分ではない。また、被加熱物の形状が異なる場合には、局所的に加熱される部位が変化し、種々の形状の被加熱物に対して使用することが困難である。
On the other hand, there is a method in which a single lamp type (point light source) lamp is arranged and a substantially uniform light distribution is formed by the structural design of the reflecting mirror. In this method, a reflecting mirror having a curved reflecting surface formed in a bowl shape or a combination of a number of minute flat reflecting surfaces in a bowl shape is used. By designing the light direction, a substantially uniform light distribution can be obtained in a desired irradiation range. As a result, the light utilization efficiency can be increased, and the shortage of light intensity is eliminated even when long-distance irradiation is performed.
However, when a single-lamp lamp is used, the shape of a light source such as a filament is projected onto an object to be heated by a reflecting mirror, thereby forming a portion that is locally heated significantly. Therefore, it is not sufficient for heating the object to be heated substantially uniformly. In addition, when the shape of the object to be heated is different, the part to be heated locally changes, and it is difficult to use the object to be heated with various shapes.
また、特許文献1には、被加熱対象となる半導体ウエハを均一に加熱するために、光源からの光を反射鏡により集め、反射鏡からの光を偏向器を介して半導体ウエハに集束光として照射すると共に、この集束光でウエハ面を走査するよう偏向器を駆動させる光加熱装置が開示されている。しかしながら、特許文献1においては、点集中させた集束光を高速で走査させて、光の照射むらを低減している。そのため、高速の走査を行うための装置の構成が複雑である。
Further, in
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置及び樹脂成形方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and can selectively heat a thermoplastic resin in a mold compared to a rubber mold. An object of the present invention is to provide a resin molding apparatus and a resin molding method capable of making the heating temperature uniform in each part of the plastic resin.
第1の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有し、
該リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定した状態で上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置にある(請求項1)。
A first invention is a rubber mold that forms a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source. A reflector for distributing light and guiding it to the mold,
The reflector has a reflecting surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflecting surface to a target irradiation position at a predetermined distance from the light source.
When the light source and the reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the light source and the reflector are defined as a range in which the light reflected by the reflecting surface reaches the target irradiation position. , Or by rotating the reflector with the light source fixed, the irradiation range is changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position, and the target irradiation is performed. A resin molding apparatus configured to irradiate light to the thermoplastic resin filled in the cavity from the surface of the molding die arranged around a position to heat the thermoplastic resin. Item 1).
本発明の樹脂成形装置は、ゴム製の成形型を用いて熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源及びリフレクタを用いた単灯式のランプを用い、光の照射範囲を適切に変化させることによって、成形型内の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填する。そして、この充填の際には、光源から発した0.78〜2μmの波長領域を含む光を、リフレクタによって配光し、成形型の表面からキャビティ内の熱可塑性樹脂に照射する。このとき、成形型を構成するゴムと熱可塑性樹脂との物性の違いにより、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂をより多く加熱することができる。
The resin molding apparatus according to the present invention uses a single-lamp lamp using a light source and a reflector when forming a resin molded product made of a thermoplastic resin using a rubber mold, and appropriately applies a light irradiation range. By changing the temperature, the heating temperature at each portion of the thermoplastic resin in the mold can be made uniform.
In molding a resin molded product, a thermoplastic resin is filled in a cavity of a rubber mold. At the time of filling, light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm emitted from the light source is distributed by the reflector, and irradiated to the thermoplastic resin in the cavity from the surface of the mold. At this time, the thermoplastic resin can be heated more than the rubber mold because of the difference in physical properties between the rubber and the thermoplastic resin constituting the mold.
これにより、キャビティ内への熱可塑性樹脂の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型の温度よりも、キャビティ内における熱可塑性樹脂の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型に対してキャビティ内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、キャビティ内に熱可塑性樹脂の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。 Thereby, the temperature of the thermoplastic resin in the cavity can be maintained higher than the temperature of the rubber mold until the filling of the thermoplastic resin into the cavity is completed. Therefore, it is possible to selectively heat the thermoplastic resin in the cavity with respect to the rubber mold, and it is possible to prevent poor filling of the thermoplastic resin in the cavity and obtain a good resin molded product. be able to.
なお、成形型を介して熱可塑性樹脂に照射する光(電磁波)としては、波長が0.78〜2μmの領域の光だけでなく、これ以外の領域の光も含まれていてもよい。この場合において、成形型を介して熱可塑性樹脂に照射する光は、波長が0.78〜2μmの領域の光を、これ以外の領域の光よりも多く含むことが好ましい。 In addition, as light (electromagnetic wave) irradiated to a thermoplastic resin through a shaping | molding die, not only the light of the area | region whose wavelength is 0.78-2 micrometers, but the light of an area | region other than this may also be contained. In this case, it is preferable that the light irradiated to the thermoplastic resin through the mold includes more light in a region having a wavelength of 0.78 to 2 μm than light in other regions.
また、本発明の樹脂成形装置においては、反射面を椀状に形成して目標照射位置へ略均一に配光する構造のリフレクタを用いる。そして、光源とリフレクタとを一体的に回動させる、又は光源を固定してリフレクタを回動させることにより、目標照射位置に対して、円を描くように光の照射範囲を変化させる。これにより、光源の形状がリフレクタによって目標照射位置に投影されることによって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。 In the resin molding apparatus of the present invention, a reflector having a structure in which a reflecting surface is formed in a bowl shape and light is distributed substantially uniformly to a target irradiation position is used. Then, the light irradiation range is changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position by rotating the light source and the reflector integrally or by rotating the reflector while fixing the light source. Thereby, it can prevent that the site | part which is heated remarkably locally on the thermoplastic resin in a shaping | molding die by projecting the shape of a light source to a target irradiation position with a reflector.
また、目標照射位置に光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型内の熱可塑性樹脂だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。さらに、本発明の樹脂成形装置は、光源及びリフレクタを回動させるか、又はリフレクタのみを回動させる簡単な構成である。 In addition, since the concentration of the high light intensity portion does not occur at the target irradiation position, the heating temperature is uniformized not only in the thermoplastic resin in the specific-shaped mold but also in the various portions of the thermoplastic resin. be able to. Furthermore, the resin molding apparatus of the present invention has a simple configuration in which the light source and the reflector are rotated, or only the reflector is rotated.
それ故、本発明の樹脂成形装置によれば、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。 Therefore, according to the resin molding apparatus of the present invention, it is possible to selectively heat the thermoplastic resin in the molding die as compared with the rubber molding die. The heating temperature at the site can be made uniform.
なお、上記0.78〜2μmの波長領域を含む光(特に近赤外線)により、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる理由としては、以下のように考える。
すなわち、ゴム製の成形型の表面に照射された0.78〜2μmの波長領域を含む光は、成形型の表面を反射又は成形型を透過する割合が多いのに対し、熱可塑性樹脂に吸収される割合が多いと考える。そのため、0.78〜2μmの波長領域を含む光のエネルギーが熱可塑性樹脂に優先的に吸収されて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができると考える。
The reason why the thermoplastic resin can be selectively heated by the light (particularly near infrared rays) including the wavelength region of 0.78 to 2 μm as compared with the rubber mold is as follows. Think.
That is, the light including the wavelength region of 0.78 to 2 μm irradiated on the surface of the rubber mold is absorbed by the thermoplastic resin, whereas the ratio of the light reflected on the mold surface or transmitted through the mold is large. We think that there is much ratio to be done. Therefore, it is considered that the energy of light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm is preferentially absorbed by the thermoplastic resin, and the thermoplastic resin can be selectively heated.
第2の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有し、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成してあり、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置にある(請求項2)。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rubber molding die formed with a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source. A reflector for distributing and reflecting light, and a relay reflector for further reflecting the light reflected from the reflector and guiding it to the mold,
The reflector has a reflective surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflective surface to the relay reflector at a predetermined distance from the light source.
The relay reflector is configured to reflect light received from the reflector to a target irradiation position at a predetermined distance from the relay reflector,
When the light source, the reflector, and the relay reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the range in which the light reflected by the relay reflector reaches the target irradiation position is set as the irradiation range By rotating the relay reflector in a state where the light source and the reflector are fixed, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and around the target irradiation position In the resin molding apparatus, the thermoplastic resin filled in the cavity is irradiated with light from the surface of the molding die arranged in the heating to heat the thermoplastic resin (Claim 2). .
本発明の樹脂成形装置は、ゴム製の成形型を用いて熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源及びリフレクタを用いた単灯式のランプと、中継反射鏡とを用いることによって、より簡単に光の照射範囲を適切に変化させることができ、成形型内の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を充填する。そして、この充填の際には、光源から発した0.78〜2μmの波長領域を含む光を、リフレクタ及び中継反射鏡によって配光し、成形型の表面からキャビティ内の熱可塑性樹脂に照射する。このとき、成形型を構成するゴムと熱可塑性樹脂との物性の違いにより、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂をより多く加熱することができる。
The resin molding apparatus according to the present invention uses a single-lamp lamp using a light source and a reflector and a relay reflector in molding a resin molded product made of a thermoplastic resin using a rubber mold. The light irradiation range can be appropriately changed more easily, and the heating temperature at each part of the thermoplastic resin in the mold can be made uniform.
In molding a resin molded product, a thermoplastic resin is filled in a cavity of a rubber mold. In this filling, light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm emitted from the light source is distributed by the reflector and the relay reflector, and irradiated to the thermoplastic resin in the cavity from the surface of the mold. . At this time, the thermoplastic resin can be heated more than the rubber mold because of the difference in physical properties between the rubber and the thermoplastic resin constituting the mold.
これにより、キャビティ内への熱可塑性樹脂の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型の温度よりも、キャビティ内における熱可塑性樹脂の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型に対してキャビティ内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、キャビティ内に熱可塑性樹脂の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。 Thereby, the temperature of the thermoplastic resin in the cavity can be maintained higher than the temperature of the rubber mold until the filling of the thermoplastic resin into the cavity is completed. Therefore, it is possible to selectively heat the thermoplastic resin in the cavity with respect to the rubber mold, and it is possible to prevent poor filling of the thermoplastic resin in the cavity and obtain a good resin molded product. be able to.
また、本発明の樹脂成形装置においては、反射面を椀状に形成して目標照射位置へ略均一に配光する構造のリフレクタ、及びリフレクタから受けた光を目標照射位置へ反射させる中継反射鏡を用いる。そして、光源とリフレクタとを固定した状態で中継反射鏡を回動させることにより、目標照射位置に対して、円を描くように光の照射範囲を変化させる。これにより、光源の形状がリフレクタによって目標照射位置に投影されることによって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。 In the resin molding apparatus of the present invention, the reflector is formed in a bowl shape to distribute light substantially uniformly to the target irradiation position, and the relay reflector that reflects the light received from the reflector to the target irradiation position. Is used. Then, by rotating the relay reflecting mirror with the light source and the reflector fixed, the light irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position. Thereby, it can prevent that the site | part which is heated remarkably locally on the thermoplastic resin in a shaping | molding die by projecting the shape of a light source to a target irradiation position with a reflector.
また、本発明においては、中継反射鏡を回動させる構造にしたことにより、特に光源を回動させる必要がなく、回動する際の振動等によって光源が劣化することを防止することができる。また、軽量かつ配線等がない中継反射鏡を回動させる構造にしたことにより、回動構成部分の駆動を容易にすることができる。
また、目標照射位置に光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型内の熱可塑性樹脂だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
In the present invention, since the relay reflecting mirror is rotated, it is not particularly necessary to rotate the light source, and it is possible to prevent the light source from being deteriorated due to vibration or the like when rotating. In addition, since the relay reflecting mirror that is lightweight and does not have wiring or the like is configured to rotate, it is possible to easily drive the rotating component.
In addition, since the concentration of the high light intensity portion does not occur at the target irradiation position, the heating temperature is uniformized not only in the thermoplastic resin in the specific-shaped mold but also in the various portions of the thermoplastic resin. be able to.
それ故、本発明の樹脂成形装置によっても、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。 Therefore, even with the resin molding apparatus of the present invention, the thermoplastic resin in the mold can be selectively heated compared to the rubber mold, and each part of the thermoplastic resin can be obtained by a simple apparatus configuration. The heating temperature can be made uniform.
なお、上記0.78〜2μmの波長領域を含む光(特に近赤外線)により、ゴム製の成形型に比べて、熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる理由は、上記第1の発明と同様に考える。 The reason why the thermoplastic resin can be selectively heated by the light (particularly near infrared rays) including the wavelength region of 0.78 to 2 μm as compared with the rubber mold is the first invention. Think the same way.
第3の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して上記成形型へ導くためのリフレクタとを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定して上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法にある(請求項8)。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rubber mold that forms a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source. Using a resin molding apparatus having a reflector for distributing light and guiding it to the mold,
The reflector has a reflection surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflection surface to a target irradiation position at a predetermined distance from the light source,
When the light source and the reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the light source and the reflector are defined as a range in which the light reflected by the reflecting surface reaches the target irradiation position. , Or by rotating the reflector while fixing the light source, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and the target irradiation position In the resin molding method, the thermoplastic resin filled in the cavity is irradiated with light from the surface of the molding die arranged in the periphery of the mold to heat the thermoplastic resin.
本発明の樹脂成形方法においては、熱可塑性樹脂の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本発明の樹脂成形方法によれば、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
In the resin molding method of the present invention, a resin molded product can be obtained by utilizing the characteristics of a resin molding apparatus that can make the heating temperature of the thermoplastic resin uniform.
Therefore, according to the resin molding method of the present invention, the thermoplastic resin in the mold can be selectively heated compared to the rubber mold, and the heating temperature of each part in the thermoplastic resin is made uniform. Therefore, an excellent quality resin molded product can be obtained.
第4の発明は、熱可塑性樹脂を充填するためのキャビティを形成してなるゴム製の成形型と、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発する光源と、該光源から発した光を配光して反射するリフレクタと、該リフレクタから反射された光をさらに反射させて上記成形型へ導くための中継反射鏡とを有する樹脂成形装置を用い、
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成しておき、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法にある(請求項9)。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rubber mold having a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source. Using a resin molding apparatus having a reflector that distributes and reflects light, and a relay reflector for further reflecting the light reflected from the reflector and guiding it to the mold,
The reflector has a reflection surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflection surface to the relay reflector at a predetermined distance from the light source.
The relay reflector is configured to reflect the light received from the reflector to a target irradiation position at a predetermined distance from the relay reflector,
When the light source, the reflector, and the relay reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the range in which the light reflected by the relay reflector reaches the target irradiation position is set as the irradiation range By rotating the relay reflector in a state where the light source and the reflector are fixed, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and around the target irradiation position In the resin molding method, the thermoplastic resin filled in the cavity is irradiated with light from the surface of the molding die arranged on the surface to heat the thermoplastic resin.
本発明の樹脂成形方法においても、熱可塑性樹脂の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本発明の樹脂成形方法によっても、ゴム製の成形型に比べて成形型内の熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
Also in the resin molding method of the present invention, a resin molded product can be obtained by utilizing the characteristics of a resin molding apparatus that can make the heating temperature of the thermoplastic resin uniform.
Therefore, even with the resin molding method of the present invention, the thermoplastic resin in the mold can be selectively heated compared to the rubber mold, and the heating temperature of each part in the thermoplastic resin can be made uniform. As a result, an excellent quality resin molded product can be obtained.
上述した第1〜第4の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第1〜第4の発明において、上記照射範囲によって描く円は、必ずしも真円である必要はなく、楕円等の円とすることもできる。ただし、装置構成の簡単化を図るためには、上記照射範囲は、真円軌道で変化させることが好ましい。また、上記照射範囲は、駆動手段に工夫をすることにより、照射範囲を自転させながら旋回させることもできる(遊星円軌道で変化させることもできる)。
また、上記リフレクタは、円形状の照射範囲を形成する椀形状とすることができる。
A preferred embodiment in the first to fourth inventions described above will be described.
In the first to fourth inventions, the circle drawn by the irradiation range is not necessarily a perfect circle, and may be a circle such as an ellipse. However, in order to simplify the apparatus configuration, the irradiation range is preferably changed in a perfect circular orbit. Further, the irradiation range can be turned while rotating the irradiation range by devising the driving means (it can be changed in a planetary orbit).
Further, the reflector can have a bowl shape that forms a circular irradiation range.
また、第1、第3の発明において、上記光源と上記リフレクタとは、1組として用いるだけでなく、複数組をセットにして用いることができる。また、第2、第4の発明において、上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とは、1組として用いるだけでなく、複数組をセットにして用いることができる。すなわち、成形品(あるいはキャビティ)の形状によっては、両側又は上下左右から光を照射した方が好ましい場合がある。 In the first and third inventions, the light source and the reflector can be used not only as one set but also as a set. In the second and fourth inventions, the light source, the reflector, and the relay reflector can be used not only as one set but also as a set. That is, depending on the shape of the molded product (or cavity), it may be preferable to irradiate light from both sides or from the top, bottom, left, and right.
また、上記熱可塑性樹脂は、非晶性熱可塑性樹脂であることが好ましい。
ところで、熱可塑性樹脂の冷却速度は、成形型がゴム製であるため、金型の場合に比べて遅くなる。そのため、冷却中に熱可塑性樹脂の結晶性が高くなることがあり、これによって、樹脂成形品の寸法精度が低下したり、樹脂成形品の耐衝撃性が低下したりすることがある。これに対し、熱可塑性樹脂を非晶性熱可塑性樹脂にしたことにより、上記樹脂成形品の寸法精度の低下及び耐衝撃性の低下等を防止することができる。
The thermoplastic resin is preferably an amorphous thermoplastic resin.
By the way, the cooling rate of the thermoplastic resin is slower than that of the mold because the mold is made of rubber. Therefore, the crystallinity of the thermoplastic resin may increase during cooling, which may reduce the dimensional accuracy of the resin molded product or the impact resistance of the resin molded product. On the other hand, by making the thermoplastic resin an amorphous thermoplastic resin, it is possible to prevent a decrease in dimensional accuracy and a decrease in impact resistance of the resin molded product.
非晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・メタクリル酸メチル共重合体等のスチレン系樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂)、AES樹脂(アクリロニトリル・エチレン−プロピレン−ジエン・スチレン樹脂)、ASA樹脂(アクリレート・スチレン・アクリロニトリル樹脂)等のゴム変性熱可塑性樹脂、又はポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート樹脂(PC)、PC/ゴム変性熱可塑性樹脂アロイ等を用いることができる。その中でも、特にゴム変性熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。 Examples of amorphous thermoplastic resins include styrene resins such as styrene / acrylonitrile copolymers, styrene / maleic anhydride copolymers, styrene / methyl methacrylate copolymers, and ABS resins (acrylonitrile / butadiene / styrene resins). ), AES resin (acrylonitrile / ethylene-propylene-diene / styrene resin), ASA resin (acrylate / styrene / acrylonitrile resin), or other rubber-modified thermoplastic resin, or polymethyl methacrylate, polycarbonate resin (PC), PC / rubber A modified thermoplastic resin alloy or the like can be used. Among these, it is particularly preferable to use a rubber-modified thermoplastic resin.
ゴム変性熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ゴム質重合体の存在下にビニル系単量体をグラフト重合させた重合体を1種又は2種以上含むものが好ましい。
上記ゴム質重合体としては、特に限定されないが、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・ブテン−1共重合体、エチレン・ブテン−1・非共役ジエン共重合体、アクリルゴム、シリコーンゴム等が挙げられ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
The rubber-modified thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably one containing one or more polymers obtained by graft polymerization of vinyl monomers in the presence of a rubbery polymer.
The rubbery polymer is not particularly limited, but polybutadiene, butadiene / styrene copolymer, butadiene / acrylonitrile copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene / propylene / non-conjugated diene copolymer, ethylene / butene. -1 copolymer, ethylene / butene-1 / non-conjugated diene copolymer, acrylic rubber, silicone rubber and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
また、上記ゴム質重合体としては、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、アクリルゴムを用いることが好ましく、上記ゴム変性熱可塑性樹脂としては、例えば、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂等を用いることができる。その中でも、特にABS樹脂を用いることがさらに好ましい。 As the rubber polymer, polybutadiene, butadiene / styrene copolymer, ethylene / propylene copolymer, ethylene / propylene / nonconjugated diene copolymer, acrylic rubber is preferably used, and the rubber-modified thermoplastic is used. As the resin, for example, ABS resin, AES resin, ASA resin or the like can be used. Among these, it is more preferable to use an ABS resin.
また、上記成形型は、シリコーンゴムからなることが好ましい。
この場合には、成形型の作製が容易であると共に、上記0.78〜2μmの波長領域を含む光により、成形型をほとんど加熱することなく熱可塑性樹脂を選択的に加熱することができる。
また、シリコーンゴムの硬度は、JIS−A規格測定において25〜80であることが好ましい。
The mold is preferably made of silicone rubber.
In this case, it is easy to produce the mold, and the thermoplastic resin can be selectively heated by the light including the wavelength region of 0.78 to 2 μm with little heating of the mold.
Moreover, it is preferable that the hardness of a silicone rubber is 25-80 in a JIS-A standard measurement.
また、第1の発明においては、上記光源は、該光源と上記リフレクタとを一体的に回動させるための回動中心軸線に対してオフセットした位置にあり、上記光源と上記リフレクタとを上記回動中心軸線の回りに一体的に回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成することができる(請求項3)。
この場合には、光源とリフレクタとを一体的に回動させることが容易であり、簡単に樹脂成形装置を構成することができる。
In the first invention, the light source is at a position offset with respect to a rotation center axis for integrally rotating the light source and the reflector, and the light source and the reflector are The irradiation range can be changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position by integrally rotating around the moving center axis.
In this case, it is easy to integrally rotate the light source and the reflector, and the resin molding apparatus can be configured easily.
また、第2の発明においては、上記中継反射鏡は、その反射面による反射配光方向が、当該中継反射鏡を回動させるための回動中心軸線に対して傾斜する方向を向いており、上記中継反射鏡を上記回動中心軸線の回りに回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成することができる(請求項4)。
この場合には、中継反射鏡を回動させることが容易であり、簡単に樹脂成形装置を構成することができる。
In the second aspect of the invention, the relay reflector has a light distribution direction reflected by the reflecting surface thereof in a direction inclined with respect to a rotation center axis for rotating the relay reflector, By rotating the relay reflecting mirror around the rotation center axis, the irradiation range can be changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position.
In this case, it is easy to rotate the relay reflecting mirror, and the resin molding apparatus can be configured easily.
また、上記中継反射鏡は、上記回動中心軸線の回りに回動する回動本体部に対して、ねじの調整によって上記反射配光方向の傾斜角度を変更することができるよう構成することができる(請求項5)。
この場合には、中継反射鏡の傾斜角度を容易に変更することができ、上記円を描くように変化させる照射範囲の旋回直径を容易に調整することができる。
The relay reflector may be configured such that the tilt angle in the reflection light distribution direction can be changed by adjusting a screw with respect to the rotating main body rotating around the rotation center axis. (Claim 5).
In this case, the inclination angle of the relay reflector can be easily changed, and the turning diameter of the irradiation range to be changed so as to draw the circle can be easily adjusted.
また、上記照射範囲における中心は、上記目標照射位置における中心回りの円軌道上を移動し、該円軌道の直径Bは、上記照射範囲の最大外径をAとしたとき、0.2A≦B≦2Aの関係を有していることが好ましい(請求項6)。
この場合には、目標照射位置に光が照射される照射範囲において、光源からの直接照射によって成形型内の熱可塑性樹脂に局所的に著しく加熱される部位が集中することを容易に避けることができる。
The center in the irradiation range moves on a circular orbit around the center at the target irradiation position, and the diameter B of the circular orbit is 0.2A ≦ B where A is the maximum outer diameter of the irradiation range. It is preferable to have a relationship of ≦ 2A (Claim 6).
In this case, in the irradiation range in which light is irradiated to the target irradiation position, it is easy to avoid the concentration of locally significantly heated parts on the thermoplastic resin in the mold by direct irradiation from the light source. it can.
また、上記リフレクタにおける上記反射面は、多数の平坦状の反射面を組み合わせた多段式構造、又は連続する1つの曲面状の反射面からなる連続曲面構造を有しており、上記照射範囲は、上記多数の平坦状の反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲、又は上記連続する1つの曲面状の反射面を区画した多数の仮想反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲として設定することができる(請求項7)。
上記各反射面又は各仮想反射面による光の反射中心軸線とは、各反射面又は各仮想反射面の図心位置を反射する光軸線のことをいう。
Further, the reflecting surface in the reflector has a multistage structure in which a large number of flat reflecting surfaces are combined or a continuous curved surface structure composed of one continuous curved reflecting surface, and the irradiation range is: The reflection central axes of light reflected by a large number of flat reflecting surfaces are within the range where the light reflecting central axes reach the target irradiation position, or the light reflecting central axes of a large number of virtual reflecting surfaces defining one continuous curved reflecting surface. It can be set as a range to reach the target irradiation position.
The reflection central axis of light by each reflection surface or each virtual reflection surface means an optical axis that reflects the centroid position of each reflection surface or each virtual reflection surface.
また、上記照射範囲は、円形状を有しており、上記リフレクタにおける上記多数の反射面又は多数の仮想反射面は、該多数の反射面又は多数の仮想反射面によって反射された光の反射中心軸線の全体が、上記照射範囲全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部の範囲外に到達する状態に形成することができる。
この場合には、成形型内の熱可塑性樹脂における各部位の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置に適したリフレクタを容易に形成することができる。
なお、上記照射範囲全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部は、円形状の照射範囲と同心状に形成した円形状であることを意味する。
In addition, the irradiation range has a circular shape, and the multiple reflection surfaces or the multiple virtual reflection surfaces in the reflector are reflection centers of light reflected by the multiple reflection surfaces or the multiple virtual reflection surfaces. The entire axis can be formed so as to reach the outside of the central portion of the diameter having a predetermined size with respect to the diameter of the entire irradiation range.
In this case, it is possible to easily form a reflector suitable for a resin molding apparatus that can equalize the heating temperature of each part of the thermoplastic resin in the mold.
In addition, the center part of the diameter of a predetermined magnitude | size with respect to the diameter of the said whole irradiation range means that it is the circular shape formed concentrically with the circular irradiation range.
また、上記光源は、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発するハロゲンランプ、キセノンランプ等とすることができる。また、光源の出力特性、形状等は、被加熱物の種類、加熱用途等に応じて選択することができる。 The light source may be a halogen lamp, a xenon lamp, or the like that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm. Further, the output characteristics, shape, etc. of the light source can be selected according to the type of the object to be heated, the heating application, and the like.
以下に、本発明の樹脂成形装置及び樹脂成形方法にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例の樹脂成形装置1は、図1、図2に示すごとく、熱可塑性樹脂8を充填するためのキャビティ61を形成してなるゴム製の成形型6と、0.78〜2μmの波長領域を含む光(電磁波)を発する光源2と、光源2から発した光を配光して成形型6へ導くためのリフレクタ3とを有している。リフレクタ3は、多数の平坦状の反射面31を椀状に組み合わせてなると共に、多数の反射面31によって光源2から発した光を光源2から所定距離にある目標照射位置Gへ配光するよう構成してある。
Hereinafter, embodiments of the resin molding apparatus and the resin molding method of the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3に示すごとく、本例の樹脂成形装置1は、光源2とリフレクタ3とを固定して目標照射位置Gへ配光する際に、各反射面31によって反射された光の反射中心軸線D1が目標照射位置Gに到達する範囲を照射範囲Eとしたとき、光源2とリフレクタ3とを一体的に回動させることにより、目標照射位置Gの中心Oに対して、円を描くように照射範囲Eを変化させて、目標照射位置Gの周辺に配置した成形型6の表面からキャビティ61内に充填する熱可塑性樹脂8に光を照射し、熱可塑性樹脂8を加熱するよう構成してある。なお、円を描くように照射範囲Eを変化させることにより、目標照射位置Gにおいては、光の反射中心軸線D1が到達する移動照射範囲E’が形成される。また、本例の樹脂成形方法も、樹脂成形装置1と同様の構成によって、目標照射位置Gに対して、円を描くように照射範囲Eを変化させて熱可塑性樹脂8を加熱する。
また、目標照射位置Gは、成形型6のキャビティ61における配光方向X1の中心箇所に合わせることができる。
As shown in FIG. 3, the
In addition, the target irradiation position G can be matched with the central location in the light distribution direction X1 in the
以下に、本例の樹脂成形装置1及び樹脂成形方法につき、図1〜図9を参照して詳説する。
図1に示すごとく、本例の光源2とリフレクタ3とは、ハロゲンヒータ11を構成している。ハロゲンヒータ11は、多数の反射面31による配光方向X1(反射中心軸線D1の全体の中心である反射全体中心軸線C2)が、光源2とリフレクタ3とを一体的に回動させるための回動中心軸線C1に対してオフセットして配置してある。本例の光源2及びリフレクタ3は、モータ等の駆動源による回転力を受けて回動(回転)する回動本体部4に配設してあり、回動本体部4における回動の中心を構成する回動中心軸線C1に対し、光源2及びリフレクタ3の中心(反射全体中心軸線C2)をオフセットさせて(横ずれさせて)配設してある。そして、図3に示すごとく、回動本体部4が回動する際に、回動中心軸線C1の回りに光源2及びリフレクタ3が回動(旋回)することによって、目標照射位置Gにおける光の照射範囲Eを中心Oの回りの円軌道S上に変化させることができる。
本例のリフレクタ3は、円形状の照射範囲Eを形成する椀形状に多数の平坦状の反射板31を配置してなる。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
The
なお、図8に示すごとく、樹脂成形装置1は、回動本体部4の回動中心軸線C1に対して、配光方向X1(反射全体中心軸線C2)が所定の傾斜角度θとなるよう配設することもできる。これによっても、目標照射位置Gにおける光の照射範囲Eを円軌道S上に変化させることができる。
As shown in FIG. 8, the
リフレクタ3における各反射面31によって反射された光は、反射中心軸線D1を中心として(反射中心軸線D1上に光強度のピークを有して)拡散する光として目標照射位置Gに照射される。
本例の光源2は、0.78〜2μmの波長領域(ほぼ近赤外線の波長領域に相当する。)を含む光を発するハロゲンランプ2である。このハロゲンランプ2は、0.78〜2μmの波長領域内に(本例では約0.9μmに)光強度のピークを有するものを用いた。また、図2に示すごとく、ハロゲンランプ2は、ガラス等からなる保護管22内に、つる巻き状に形成したフィラメント(発光体)21を配設してなる。なお、フィラメント21の中心を符号Hによって示す。
The light reflected by each reflecting
The
図3に示すごとく、本例の樹脂成形装置1においては、目標照射位置Gにおける光の照射範囲Eにおける中心は、目標照射位置Gにおける中心Oの回りの円軌道S上を移動する。回動本体部4によって照射範囲Eを旋回させる旋回中心直径(照射範囲Eの中心が通る旋回直径、円軌道の直径)Bは、照射範囲Eの最大外径(本例では直径)をAとしたとき、0.2A≦B≦2Aの関係を満たすよう決定することができる。ここで、照射範囲Eの最大外径とは、照射範囲Eにおける光の反射中心軸線D1の到達部位における対角線上の最大幅のことをいう。本例では、照射範囲Eが真円形状であるため、照射範囲Eの最大外径とは真円の直径のことをいう。
なお、光の照射範囲Eは、例えば、直径がφ20〜300mmの範囲として設定することができる。また、回動本体部4を回動させる回転速度は、例えば、10〜100rpmとすることができる。
As shown in FIG. 3, in the
In addition, the light irradiation range E can be set as a range whose diameter is φ20 to 300 mm, for example. Moreover, the rotational speed which rotates the rotation main-
図4、図6には、光源2及びリフレクタ3からなるハロゲンヒータ11について、光の配光状態のシミュレーションを行った結果を示す。各図においては、光源2から発した光がリフレクタ3の各反射面31によって反射されて、目標照射位置Gに照射される状態を示す。また、光源2から発する光は、フィラメント21による光の出射位置の中心Hで示し、リフレクタ3から目標照射位置Gへと描かれた直線は、多数の反射面31における反射中心軸線D1を示す。ここで、反射中心軸線D1は、反射面31の図心位置を反射する光軸線によって示す。
4 and 6 show the results of simulation of the light distribution state of the
また、図4、図6に示すごとく、本例のリフレクタ3における多数の反射面31は、多数の反射面31によって反射された光の反射中心軸線D1の全体が、照射範囲Eの全体の直径に対して所定の大きさの直径の中心部Fの範囲外に到達する状態に配置してある。リフレクタ3における多数の反射面31の構造設計に当たっては、目標照射位置Gにおける照射範囲Eを設定し、この照射範囲E内の略全体に略均一に光が到達するよう各反射面31の向きを決定することができる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the large number of reflecting
また、図4は、光の反射中心軸線D1の全体が、照射範囲Eの全体の直径に対して約60%の大きさの直径の中心部Fの範囲外に到達する状態に配置されるよう設計したリフレクタ3を示す。図6は、光の反射中心軸線D1の全体が、照射範囲Eの全体の直径に対して約40%の大きさの直径の中心部Fの範囲外に到達する状態に配置されるよう設計したリフレクタ3を示す。図6のリフレクタ3は、図4のリフレクタ3に対して、光源2の位置を目標照射位置Gに1mm近づける(リフレクタ3から1mm遠ざける)ことによって形成した。
Further, FIG. 4 is arranged such that the entire reflection center axis D1 of light reaches outside the range of the central portion F having a diameter of about 60% of the entire diameter of the irradiation range E. The designed
図5、図7には、横軸に照射範囲Eの中心からの相対距離(%)をとり、縦軸に光強度(照射照度比)(%)をとって、目標照射位置Gにおける各部位の光強度を示すグラフである。図5は、図4の場合の特性を示し、図7は、図6の場合の特性を示す。図6、図7のハロゲンヒータ11の方が、図4、図5のハロゲンヒータ11よりも、照射範囲Eの中心部Fにおける光強度が強くなっている。
ここで、照射範囲Eの中心からの相対距離(%)は、100%が照射範囲(照射直径)Eの半径位置であることを示す。光強度(%)は、設計規定値を100%としたとき、設計規定値に対する各部位(照射範囲Eの中心からの各相対距離)における光強度を比率(照射照度比)(%)で表す。
5 and 7, the horizontal axis represents the relative distance (%) from the center of the irradiation range E, and the vertical axis represents the light intensity (irradiation illuminance ratio) (%). It is a graph which shows the light intensity of. FIG. 5 shows the characteristics in the case of FIG. 4, and FIG. 7 shows the characteristics in the case of FIG. The light intensity in the central portion F of the irradiation range E is higher in the
Here, the relative distance (%) from the center of the irradiation range E indicates that 100% is the radial position of the irradiation range (irradiation diameter) E. The light intensity (%) represents the light intensity at each portion (each relative distance from the center of the irradiation range E) with respect to the design specified value as a ratio (irradiation illuminance ratio) (%) when the design specified value is 100%. .
図5、図7において、中心からの相対距離が100%までの範囲は目標照射位置Gに形成する照射範囲Eであり、光強度が90%以上になるよう設定されている。また、照射範囲Eの範囲外においては、光が完全に到達しなくなるのではなく、照射範囲Eの範囲外においても所定の相対距離までは光が到達し、所定の勾配で光強度が減少することを示す。また、各ハロゲンヒータ11は、照射範囲Eの中心からの相対距離(%)が80%ぐらいまでの範囲においては、光強度(%)が約100%以上であり、照射範囲Eの中心からの相対距離(%)が80%以上である範囲においては、光強度(%)が所定の勾配で低下していく特性を有している。
5 and 7, the range up to 100% relative distance from the center is the irradiation range E formed at the target irradiation position G, and the light intensity is set to 90% or more. Further, the light does not completely reach outside the irradiation range E, but the light reaches a predetermined relative distance outside the irradiation range E, and the light intensity decreases with a predetermined gradient. It shows that. In addition, each
本例においては、熱可塑性樹脂8として、非晶性熱可塑性樹脂であると共にゴム変性熱可塑性樹脂であるABS樹脂を用いる。
また、本例の成形型6は、シリコーンゴムからなる。この成形型6は、成形する樹脂成形品のマスターモデル(手作りの現物等)を液状のシリコーンゴム内に配置し、このシリコーンゴムを硬化させ、硬化後のシリコーンゴムからマスターモデルを取り出すことによって作製することができる。また、成形型6は、ゴム製であるため、成形後の樹脂成形品を取り出す際の型開きを行うためのパーティング面(分割面)を簡単にかつ任意に形成することができる。
In this example, an ABS resin that is an amorphous thermoplastic resin and a rubber-modified thermoplastic resin is used as the
The
本例の樹脂成形装置1及び樹脂成形方法においては、ゴム製の成形型6のキャビティ61内に粒子状態の熱可塑性樹脂8を投入し、成形型6を介してキャビティ61内における粒子状態の熱可塑性樹脂8に、0.78〜2μmの波長領域を含む光を照射し、粒子状態の熱可塑性樹脂8を加熱して溶融させた後、キャビティ61において残された空間に溶融状態の熱可塑性樹脂8を充填して、樹脂成形品を成形する。
これにより、溶融状態の熱可塑性樹脂8の充填圧力をあまり高くすることなくキャビティ61の全体へ熱可塑性樹脂8を充填することができ、成形型6の変形及び開きを効果的に抑制することができる。そのため、成形型6におけるパーティング面からの樹脂漏れを防止することができ、成形した樹脂成形品の形状、表面精度等の品質を効果的に向上させることができる。
In the
Thereby, it is possible to fill the
また、図示は省略するが、リフレクタ3と成形型6との間には、波長が2μmを超える光の透過量を減少させるフィルタを配置することができる。このフィルタは、石英ガラス等から構成することができる。この場合には、フィルタによって、成形型6に吸収されやすい波長が2μmを超える光が成形型6に照射され難くすることができ、成形型6の温度上昇をより効果的に防止することができる。
また、図示は省略するが、リフレクタ3と成形型6との間には、成形型6と同質のゴムからなるゴム製フィルタを配置することもできる。この場合にも、成形型6によって吸収され易い波長の光をゴム製フィルタによって吸収することができ、成形型6の温度上昇をより効果的に防止することができる。
Although not shown, a filter that reduces the amount of light having a wavelength exceeding 2 μm can be disposed between the
Although not shown, a rubber filter made of the same quality rubber as the
図9は、透明のシリコーンゴムと半透明のシリコーンゴムについて、横軸に波長(nm)をとり、縦軸に光の透過率(%)をとって、各シリコーンゴムにおける光の透過率を示すグラフである。同図において、各シリコーンゴムは、200〜2200(nm)の間の波長の光を透過させることがわかる。そのため、この波長の領域である近赤外線をシリコーンゴム製の成形型6の表面に照射すると、当該近赤外線の多くを、成形型6を透過させて熱可塑性樹脂8に吸収させることができる。
FIG. 9 shows the light transmittance of each silicone rubber, with wavelength (nm) on the horizontal axis and light transmittance (%) on the vertical axis for transparent silicone rubber and translucent silicone rubber. It is a graph. In the figure, it can be seen that each silicone rubber transmits light having a wavelength between 200 and 2200 (nm). For this reason, when near-infrared rays of this wavelength region are irradiated on the surface of the
本例の樹脂成形装置1は、ゴム製の成形型6を用いて熱可塑性樹脂8からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源2及びリフレクタ3を用いた単灯式のランプを用い、光の照射範囲Eを適切に変化させることによって、成形型6内の熱可塑性樹脂8を略均一に加熱することができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型6のキャビティ61内に熱可塑性樹脂8を充填する。そして、この充填の際には、光源2から発した0.78〜2μmの波長領域を含む光を、リフレクタ3によって配光し、成形型6の表面からキャビティ61内の熱可塑性樹脂8に照射する。このとき、成形型6を構成するゴムと熱可塑性樹脂8との物性の違いにより、ゴム製の成形型6に比べて、熱可塑性樹脂8をより多く加熱することができる。
The
In molding the resin molded product, the
これにより、キャビティ61内への熱可塑性樹脂8の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型6の温度よりも、キャビティ61内における熱可塑性樹脂8の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型6に対してキャビティ61内の熱可塑性樹脂8を選択的に加熱することができ、キャビティ61内に熱可塑性樹脂8の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
Thereby, the temperature of the
また、本例の樹脂成形装置1においては、多数の反射面31を椀状に形成して目標照射位置Gへ略均一に配光する構造のリフレクタ3を用いる。そして、回動中心軸線C1の回りに回動本体部4を回動させるときには、回動中心軸線C1に対して中心がオフセットした光源2とリフレクタ3とが、円軌道S上を一体的に旋回する。
Moreover, in the
このとき、目標照射位置Gにおいては、照射範囲E(照射直径)の中心Pが円軌道S上を移動して移動照射範囲E’を形成し、目標照射位置Gにおいて中心Oからの各距離の部位においては、光が照射されている時間帯と、照射されていない時間帯とが形成される。そして、この光の照射の交番により、目標照射位置Gに配置したゴム製の成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、上記光の照射の交番により、フィラメント(発光体)21の形状がリフレクタ3の多数の反射面31によって目標照射位置Gに投影されることによって生じるフィラメント21の影(局所加熱部位)が目標照射位置Gにおいて移動することになる。これにより、成形型6内の熱可塑性樹脂8に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
At this time, at the target irradiation position G, the center P of the irradiation range E (irradiation diameter) moves on the circular orbit S to form a moving irradiation range E ′. In the part, a time zone in which light is irradiated and a time zone in which light is not irradiated are formed. And by this alternating irradiation of light, the heating temperature in each part of the
In addition, due to the alternating irradiation of light, the shadow (local heating part) of the
また、目標照射位置Gに光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の熱可塑性樹脂8だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。さらに、光源2及びリフレクタ3を回動させる簡単な構成によって、熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
それ故、本例の樹脂成形装置1によれば、ゴム製の成形型6に比べて成形型6内の熱可塑性樹脂8を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
In addition, since the concentration of the high light intensity portion does not occur at the target irradiation position G, the heating temperature is uniformized not only in the
Therefore, according to the
また、本例の樹脂成形方法も、熱可塑性樹脂8の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置1の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。
それ故、本例の樹脂成形方法によれば、ゴム製の成形型6に比べて成形型6内の熱可塑性樹脂8を選択的に加熱することができ、熱可塑性樹脂8における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
Further, the resin molding method of this example can also obtain a resin molded product by utilizing the characteristics of the
Therefore, according to the resin molding method of this example, the
なお、本例においては、熱可塑性樹脂8としてABS樹脂を用いた。熱可塑性樹脂8としては、これ以外にも、上記成形型6の表面に上記0.78〜2μmの波長領域を含む光を照射したときに、成形型6内に吸収されずに透過した光を吸収することができる熱可塑性樹脂8を用いることができる。
In this example, an ABS resin was used as the
また、本例においては、成形した樹脂成形品は、成形型6のキャビティ61内において空冷することにより冷却した後、このキャビティ61内から取り出す。このとき、上記のごとく熱可塑性樹脂8を選択的に加熱できることにより、成形型6の温度は、熱可塑性樹脂8の温度よりも低く維持することができる。そのため、樹脂成形品を冷却するために要する冷却時間を短縮することができる。
また、成形型6の温度を低く維持することができることにより、成形型6の劣化を抑制することができ、成形型6の耐久性を向上させることができる。
In this example, the molded resin molded product is cooled by air cooling in the
Moreover, since the temperature of the shaping | molding die 6 can be maintained low, deterioration of the shaping | molding die 6 can be suppressed and durability of the shaping | molding die 6 can be improved.
(実施例2)
本例は、図10に示すごとく、光源2及びリフレクタ3を旋回させる代わりに、中継反射鏡5を用いてリフレクタ3によって反射された光を目標照射位置Gへ導くよう構成した例である。
本例の樹脂成形装置1は、熱可塑性樹脂8を充填するためのキャビティ61を形成してなるゴム製の成形型6と、0.78〜2μmの波長領域を含む光を発する光源2と、光源2から発した光を配光して反射するリフレクタ3と、リフレクタ3から反射された光をさらに反射させて成形型6へ導くための中継反射鏡5とを有している。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 10, instead of turning the
The
本例のリフレクタ3は、多数の平坦状の反射面31を椀状に形成してなると共に(図2参照)、多数の反射面31によって光源2から発した光を光源2から所定距離にある中継反射鏡5へ配光するよう構成してある。また、本例の中継反射鏡5は、リフレクタ3から受けた光を中継反射鏡5から所定距離にある目標照射位置Gへ反射させるよう構成してある。
本例の樹脂成形装置1は、図10に示すごとく、光源2とリフレクタ3と中継反射鏡5とを固定して目標照射位置Gへ配光する際に、中継反射鏡5によって反射された各反射面31による光の反射中心軸線D1が目標照射位置Gに到達する範囲を照射範囲Eとしたとき、図11、図12に示すごとく、光源2とリフレクタ3とを固定した状態で中継反射鏡5を回動させることにより、目標照射位置Gに対して、円を描くように照射範囲Eを変化させて、目標照射位置Gの周辺に配置した成形型6の表面からキャビティ61内に充填する熱可塑性樹脂8に光を照射し、この熱可塑性樹脂8を加熱するよう構成してある。
The
As shown in FIG. 10, the
図11〜図13に示すごとく、本例の中継反射鏡5は、その反射面51による反射配光方向X2が、中継反射鏡5を回動させるための回動中心軸線C1に対して傾斜する方向を向いている。本例の中継反射鏡5は、モータ等の駆動源による回転力を受けて回動(回転)する回動本体部4に配設してあり、回動本体部4における回動の中心を構成する回動中心軸線C1に対し、中継反射鏡5の反射配光方向X2が傾斜している。
本例の樹脂成形装置1は、中継反射鏡5を回動中心軸線C1の回りに回動させることによって、中継反射鏡5の反射面51による反射配光方向X2が目標照射位置Gの中心Oの回りの円軌道S上を移動するよう構成されている。なお、図11、図12は、回動本体部4の回動により反射配光方向X2が変化する状態を示す。
As shown in FIGS. 11 to 13, in the
In the
図10に示すごとく、本例の中継反射鏡5は、回動本体部4の回動中心軸線C1に対して反射面51による反射配光方向X2を平行にした状態(反射面51を垂直にした状態)を原位置とし、中継反射鏡5が原位置にあるときには、光源2(フィラメント21)から受けた光を、目標照射位置Gにおける中心に反射させるよう構成してある。また、中継反射鏡5は、その反射配光方向X2が回動中心軸線C1と一致する原位置において、リフレクタ3から受けた光を90°屈折させて、目標照射位置Gの中心Oへ導くよう構成してある。また、本例の回動本体部4の回動中心軸線C1は、リフレクタ3による配光方向X1に対して45°傾斜して設けてある。また、本例の中継反射鏡5は円盤状に形成した。
なお、中継反射鏡5の反射面51は、平面状に形成したが、これ以外にも、例えば曲面状に形成することもできる。
As shown in FIG. 10, the
In addition, although the
また、中継反射鏡5は、回動中心軸線C1の回りに回動する回動本体部4に対して、ねじ42の調整によって反射配光方向X2の傾斜角度θを変更することができるよう構成してある。本例の中継反射鏡5は、回動本体部4に対して傾斜角度θを変更する際に、回動本体部4の回動部41に対して回動中心軸線C1を挟む両側に螺合した一対又は複数のねじ42の先端を、中継反射鏡5に当接させ、各ねじ42の回動本体部4に対する螺合位置から先端位置までの突出長さを調整することによって、回動中心軸線C1に対する反射面51の反射配光方向X2を調整するよう構成してある。そして、ねじ42の調整によって回動中心軸線C1に対する反射配光方向X2の傾斜角度θを所定の角度に設定すると、回動本体部4によって中継反射鏡5を回動させる際に、リフレクタ3から配向される光が、目標照射位置Gにおける中心Oの回りの円軌道S上を移動する。
Further, the
本例の樹脂成形装置1は、ゴム製の成形型6を用いて熱可塑性樹脂8からなる樹脂成形品を成形するに当たり、光源2及びリフレクタ3を用いた単灯式のランプと、中継反射鏡5とを用いることによって、より簡単に光の照射範囲Eを適切に変化させることができ、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができるものである。
樹脂成形品を成形するに当たっては、ゴム製の成形型6のキャビティ61内に熱可塑性樹脂8を充填する。そして、この充填の際には、光源2から発した0.78〜2μmの波長領域を含む光を、リフレクタ3及び中継反射鏡5によって配光し、成形型6の表面からキャビティ61内の熱可塑性樹脂8に照射する。このとき、成形型6を構成するゴムと熱可塑性樹脂8との物性の違いにより、ゴム製の成形型6に比べて、熱可塑性樹脂8をより多く加熱することができる。
The
In molding the resin molded product, the
これにより、キャビティ61内への熱可塑性樹脂8の充填が完了するまでの間において、ゴム製の成形型6の温度よりも、キャビティ61内における熱可塑性樹脂8の温度を高く維持することができる。そのため、ゴム製の成形型6に対してキャビティ61内の熱可塑性樹脂8を選択的に加熱することができ、キャビティ61内に熱可塑性樹脂8の充填不良が生じることを防止して、良好な樹脂成形品を得ることができる。
Thereby, the temperature of the
また、本例の樹脂成形装置1においては、多数の反射面31を椀状に形成して目標照射位置Gへ略均一に配光する構造のリフレクタ3、及びリフレクタ3から受けた光を目標照射位置Gへ反射させる中継反射鏡5を用いる。そして、成形型6内の熱可塑性樹脂8を加熱する際には、光源2から発した光をリフレクタ3によって配光して、中継反射鏡5へと導く。また、回動本体部4によって中継反射鏡5を回動させる。このとき、回動中心軸線C1に対する中継反射鏡5の反射配光方向X2が所定の傾斜角度θに調整してあり、中継反射鏡5の反射面51に入射した光は、所定の反射角度で目標照射位置Gへ出射される。
Further, in the
また、このとき、目標照射位置Gにおいては、中継反射鏡5によって反射された照射範囲(照射直径)Eの中心Pが円軌道S上を移動し、目標照射位置Gにおいて中心Oからの各距離の部位においては、光が照射されている時間帯と、照射されていない時間帯とが形成される。そして、この光の照射の交番により、目標照射位置Gに配置した成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、上記光の照射の交番により、フィラメント(発光体)21の形状がリフレクタ3の多数の反射面31によって目標照射位置Gに投影されることによって生じるフィラメント21の影(局所加熱部位)が目標照射位置Gにおいて移動することになる。これにより、成形型6内の熱可塑性樹脂8に局所的に著しく加熱される部位が集中することを防止することができる。
At this time, at the target irradiation position G, the center P of the irradiation range (irradiation diameter) E reflected by the
In addition, due to the alternating irradiation of light, the shadow (local heating part) of the
また、本例においては、中継反射鏡5を回動させる構造にしたことにより、特に光源2を回動させる必要がなく、回動する際の振動等によって光源2が劣化することを防止することができる。また、軽量かつ配線等がない中継反射鏡5を回動させる構造にしたことにより、回動本体部4の駆動を容易にすることができる。
また、目標照射位置Gに光強度が高い部位の集中が生じないため、特定形状の成形型6内の熱可塑性樹脂8だけでなく、種々の形状の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
Further, in this example, since the
In addition, since the concentration of the portion having high light intensity does not occur at the target irradiation position G, the heating temperature of each portion of the
それ故、本例の樹脂成形装置1によっても、ゴム製の成形型6に比べて成形型6内の熱可塑性樹脂8を選択的に加熱することができ、簡単な装置の構成によって、熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる。
また、本例の樹脂成形方法も、熱可塑性樹脂8の加熱温度の均一化を図ることができる樹脂成形装置1の特性を活用して樹脂成形品を得ることができる。それ故、本例の樹脂成形方法によっても、上記実施例1と同様に、熱可塑性樹脂8における各部位の加熱温度の均一化を図って優れた品質の樹脂成形品を得ることができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
Therefore, even with the
Further, the resin molding method of this example can also obtain a resin molded product by utilizing the characteristics of the
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(確認試験1)
本確認試験においては、上記実施例2に示した樹脂成形装置1による熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる効果を確認するための試験を行った。
光源2及びリフレクタ3としては、0.9μmの波長に光強度のピークを有し、最大定格容量が100V、2.5kWであるハロゲンヒータ11(インフリッヂ工業(株)製、HSH−2、f300、φ100)を用い、光源2(フィラメント21)のランプ温度は3200Kであるものを用いた。
また、熱可塑性樹脂8としてはABS樹脂を用い、成形型6としてはシリコーンゴムからなるものを用いた。また、ABS樹脂は、粒子状態の熱可塑性樹脂8を用い、平均粒径が700μmのマイクロペレットとした。また、ABS樹脂は、推奨成形温度が220℃、未溶融温度が170℃以下、焼けを生じる上限温度が300℃であるものを用いた。
また、キャビティ61は、試験用として2mmの厚みの平面状態のものとした。
(Confirmation test 1)
In this confirmation test, a test was performed to confirm the effect of making the heating temperature uniform in each part of the
As the
Further, as the
The
本確認試験のハロゲンヒータ11は、光源2から目標照射位置Gまでの照射距離を300mmとし、目標照射位置Gにおける照射範囲Eをφ100mmとした。本例のリフレクタ3における多数の反射面31による反射直径は、φ145mmとした。
また、本確認試験においては中継反射鏡5を用いているため、光源2から中継反射鏡5までの距離を150mmとし、中継反射鏡5から目標照射位置Gまでの距離を150mmとした。そして、目標照射位置Gにおける照射範囲Eは、光源2から中継反射鏡5までの経路と、中継反射鏡5から目標照射位置Gまでの経路とによって絞って、φ100mmとした。
In the
Further, since the
本確認試験においては、実施例1の図6、図7に示したハロゲンヒータ11を用いた。
図6に示したように、本確認試験において用いたハロゲンヒータ11は、多数の反射面31によって反射された光の反射中心軸線D1の全体が、照射範囲Eの全体の直径に対して約40%の大きさの直径の中心部Fの範囲外に到達する状態に配置してある。
In this confirmation test, the
As shown in FIG. 6, in the
成形型6のキャビティ61内に充填した加熱前のABS樹脂の温度は30℃とし、樹脂成形装置1によって、キャビティ61内のABS樹脂における被照射範囲であるφ150mmの範囲内が推奨成形温度である220℃に到達するまでの照射時間(sec)を測定した。そして、10秒ごとに記録した値から直径φ200mmの被照射面のABS樹脂の最大温度(℃)、平均温度(℃)、最小温度(℃)も計算した。この各温度の測定は、赤外線サーモグラフィ(日本アビオニクス(株)製)を用いて行った。
この測定を行った結果を表1に示す。
The temperature of the ABS resin before heating filled in the
The results of this measurement are shown in Table 1.
また、本確認試験においては、中継反射鏡5の回動を停止した場合(照射範囲Eを固定した場合)(比較1)、照射範囲Eの中心が通る旋回直径(円軌道の直径)Bを、照射範囲Eの直径をAとしたとき、0.2A≦B≦2Aの範囲内で変化させた場合(発明1〜10)について、照射時間及び各温度の測定を行った。
同表において、照射範囲Eの直径Aに対する円軌道の直径Bである比率を回転比B/Aで示す。また、最大温度(℃)と最小温度(℃)との差を温度差(℃)で示す。
発明1は、回転比B/Aが0.2である場合を示し、発明10は、回転比B/Aが2である場合を示す。
Further, in this confirmation test, when the rotation of the
In the table, the ratio of the diameter B of the circular orbit to the diameter A of the irradiation range E is shown as a rotation ratio B / A. Further, the difference between the maximum temperature (° C.) and the minimum temperature (° C.) is indicated by a temperature difference (° C.).
また、試験の評価は、焼け判定(熱可塑性樹脂8の表面に焼けが生じたかの判定)、未溶融判定(熱可塑性樹脂8が溶融したかの判定)を行い、これらを総合して総合判定を行った。同表において、焼け判定は、熱可塑性樹脂8の最大温度が320℃以上になった場合を×、300〜319℃になった場合を△、280〜299℃になった場合を○、280℃未満になった場合を◎で示す。また、未溶融判定は、熱可塑性樹脂8の最小温度が150℃未満になった場合を×、150〜159℃になった場合を△、160〜169℃になった場合を○、170℃以上になった場合を◎で示す。
In addition, the evaluation of the test includes burn determination (determination of whether the surface of the
同表において、比較1については、平均温度では高くなるものの、最大温度と最小温度との温度差が著しく大きい。また、キャビティ61内の熱可塑性樹脂8に焼けが生じ(焼け判定が×となり)、また、熱可塑性樹脂8の未溶融の状態が生じ易い(未溶融判定が△となった)。そのため、比較1によっては、総合判定が×となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができないことがわかる。
In the table, for
一方、発明1、2(回転比B/Aが0.2、0.4の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に、焼けが生じるか(焼け判定が△となり)、未溶融の状態が生じるおそれがある(未溶融判定が○となった)。そのため、発明品1、2によっては、総合判定が△となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図るためには不充分であることがわかる。
また、発明3〜5(回転比B/Aが0.6、0.8、1の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に、照射時間によっては焼けが生じるおそれがある(焼け判定が○となった)。ただし、未溶融の状態は生じない(未溶融判定が◎となった)。そのため、発明品3〜5によっては、総合判定が○となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
On the other hand, for
For
また、発明品6〜10(回転比B/Aが1.2、1.4、1.6、1.8、2の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に焼けが生じることがなく(焼け判定が◎となり)、未溶融の状態も生じない(未溶融判定が◎となった)。そのため、発明品6〜10によれば、総合判定が◎となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図るのにより適していることがわかった。
In addition, for the
なお、被照射範囲であるφ150mmの範囲内が220℃に到達するまでの照射時間(sec)は、回転比B/Aを大きくするほど長くなることがわかる。すなわち、回転比B/Aを大きくすれば、熱可塑性樹脂8における各部位の加熱温度の均一化を図ることができるが、照射時間が長くなることがわかる。
そのため、回転比(照射範囲Eの直径Aに対する移動照射範囲E’の円軌道の直径Bの比率)B/Aは、多数の反射面31による光の反射中心軸線D1の全体を、照射範囲Eの全体の直径に対して約40%の大きさの直径の中心部Fの範囲外に到達する状態に形成したハロゲンヒータ11を用いた場合には、加熱温度の偏りと照射時間との兼ね合いより、回転比B/Aを0.2〜2とすることが好ましく、0.6〜2とすることがより好ましく、さらには、1.2〜2とすることがより一層好ましいことがわかる。
In addition, it turns out that the irradiation time (sec) until the inside of the range of φ150 mm which is the irradiation range reaches 220 ° C. becomes longer as the rotation ratio B / A is increased. That is, it can be seen that if the rotation ratio B / A is increased, the heating temperature of each part in the
Therefore, the rotation ratio (ratio of the diameter B of the circular orbit of the moving irradiation range E ′ to the diameter A of the irradiation range E) B / A represents the entire reflection center axis D1 of the light reflected by the multiple reflecting
図14〜図16には、横軸に、目標照射位置Gにおける中心Oからの距離をとり、縦軸に熱可塑性樹脂8の温度をとって、熱可塑性樹脂8の各部位における温度を測定した結果を示す。図14は比較1を示し、図15は発明5を示し、図16は発明9を示す。
各図において、発明5は比較1に比べて熱可塑性樹脂8の各部位における温度の偏りが少なく、発明9は発明5に比べて熱可塑性樹脂8の各部位における温度の偏りがさらに少なくなっていることがわかる。
14 to 16, the horizontal axis represents the distance from the center O at the target irradiation position G, and the vertical axis represents the temperature of the
In each figure,
(確認試験2)
本確認試験においても、上記実施例2に示した樹脂成形装置1による熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができる効果を確認するための試験を行った。
本確認試験においては、実施例1の図4、図5に示したハロゲンヒータ11を用いた。
図4に示したように、ハロゲンヒータ11のリフレクタ3における多数の反射面31による反射中心軸線D1は、確認試験1の場合(図6)と比べて照射範囲Eの外縁部により多く位置する状態に形成した。より具体的には、本確認試験のハロゲンヒータ11は、多数の反射面31によって反射された光の反射中心軸線D1の全体が、照射範囲Eの全体の直径に対して約60%の大きさの直径の中心部の範囲外に到達する状態に形成した。
なお、本確認試験に用いたハロゲンヒータ11の上記以外の構成は、確認試験1と同様である。また、本確認試験において用いた熱可塑性樹脂8、成形型6、成形型6内のキャビティ61の形成状態についても確認試験1と同様である。
(Confirmation test 2)
Also in this confirmation test, the test for confirming the effect which can aim at equalizing of the heating temperature in each site | part of the
In this confirmation test, the
As shown in FIG. 4, the reflection center axis D1 due to the large number of reflecting
The remaining configuration of the
本確認試験においては、中継反射鏡5の回動を停止した場合(照射範囲Eを固定した場合)(比較2)、照射範囲Eの中心が通る旋回直径(円軌道の直径)Bを、照射範囲Eの直径をAとしたとき、0.2A≦B≦2Aの範囲内で変化させた場合(発明11〜16)について、照射時間及び各温度の測定を行った。本確認試験においては、発明11は、回転比B/Aが0.2である場合を示し、発明16は、回転比B/Aが1.2である場合を示す。
この測定を行った結果を表2に示す。
In this confirmation test, when the rotation of the
The results of this measurement are shown in Table 2.
同表において、比較2については、平均温度では高くなるものの、最大温度と最小温度との温度差が著しく大きい。また、キャビティ61内の熱可塑性樹脂8に焼けが生じやすいが(焼け判定が△となり)、熱可塑性樹脂8の未溶融の状態は生じない(未溶融判定が◎となった)。そのため、比較2によっては、総合判定が△となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができないことがわかる。
In the table, for
一方、発明11、12(回転比B/Aが0.2、0.4の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に、焼けが生じるおそれがあるが(焼け判定が○となり)、未溶融の状態は生じない(未溶融判定が◎となった)。そのため、発明品11、12によっては、総合判定が○となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
On the other hand, in the
また、発明13(回転比B/Aが0.6の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に、焼けが生じることがなく(焼け判定が◎となった)、未溶融の状態も生じない(未溶融判定が◎となった)。そのため、発明品13によれば、総合判定が◎となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化をより効果的に図ることができることがわかる。
また、発明14〜16(回転比B/Aが0.8、1、1.2の場合)については、キャビティ61の各部位における熱可塑性樹脂8に、焼けが生じるおそれはほとんどなく(焼け判定が○か◎となった)、未溶融の状態もほとんど生じない(未溶融判定が○となった)。そのため、発明品14〜16によっては、総合判定が○となり、成形型6内の熱可塑性樹脂8の各部位における加熱温度の均一化を図ることができることがわかる。
なお、本確認試験においても、評価方法は確認試験1と同様である。
In Invention 13 (when the rotation ratio B / A is 0.6), the
In Inventions 14 to 16 (when the rotation ratio B / A is 0.8, 1, 1.2), there is almost no possibility that the
In this confirmation test, the evaluation method is the same as that of
図17、図18には、横軸に、目標照射位置Gにおける中心Oからの距離をとり、縦軸に熱可塑性樹脂8の温度をとって、熱可塑性樹脂8の各部位における温度を測定した結果を示す。図17は比較2を示し、図18は発明13を示す。
各図において、発明13は比較2に比べて熱可塑性樹脂8の各部位における温度の偏りが少なくなっていることがわかる。ただし、発明13は、確認試験1で示した発明5、発明9の場合に比べて、温度の偏りが大きいことがわかる。
以上の結果より、確認試験1に用いたハロゲンヒータ11の方が確認試験2で用いたハロゲンヒータ11よりも、成形型6内の熱可塑性樹脂8における各部位の加熱温度の均一化を図るためにより適していることがわかった。
In FIG. 17 and FIG. 18, the horizontal axis is the distance from the center O at the target irradiation position G, and the vertical axis is the temperature of the
In each figure, it can be seen that Invention 13 has less temperature deviation in each part of the
From the above results, the
1 樹脂成形装置
11 ハロゲンヒータ
2 光源
21 フィラメント
3 リフレクタ
31 反射面
4 回動本体部
5 中継反射鏡
51 反射面
8 熱可塑性樹脂
G 目標照射位置
E 照射範囲
C1 回動中心軸線
C2 反射全体中心軸線
D1 反射中心軸線
X1 配光方向
X2 反射配光方向
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定した状態で上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。 A molding die made of rubber formed with a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and the above-mentioned molding by distributing light emitted from the light source A reflector for guiding to the mold,
The reflector has a reflecting surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflecting surface to a target irradiation position at a predetermined distance from the light source.
When the light source and the reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the light source and the reflector are defined as a range in which the light reflected by the reflecting surface reaches the target irradiation position. , Or by rotating the reflector with the light source fixed, the irradiation range is changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position, and the target irradiation is performed. A resin molding apparatus configured to irradiate light to the thermoplastic resin filling the cavity from a surface of the molding die arranged around a position and to heat the thermoplastic resin.
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成してあり、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成してあり、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱するよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。 A rubber molding die formed with a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source is distributed and reflected. A reflector and a relay reflector for further reflecting the light reflected from the reflector and guiding it to the mold,
The reflector has a reflective surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflective surface to the relay reflector at a predetermined distance from the light source.
The relay reflector is configured to reflect light received from the reflector to a target irradiation position at a predetermined distance from the relay reflector,
When the light source, the reflector, and the relay reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the range in which the light reflected by the relay reflector reaches the target irradiation position is set as the irradiation range By rotating the relay reflector in a state where the light source and the reflector are fixed, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and around the target irradiation position A resin molding apparatus configured to irradiate light to the thermoplastic resin filled in the cavity from the surface of the molding die disposed on the mold and to heat the thermoplastic resin.
上記光源と上記リフレクタとを上記回動中心軸線の回りに一体的に回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。 In Claim 1, the light source is at a position offset with respect to a rotation center axis for integrally rotating the light source and the reflector,
The irradiation range is changed so as to draw a circle with respect to the target irradiation position by integrally rotating the light source and the reflector around the rotation center axis. Resin molding equipment.
上記中継反射鏡を上記回動中心軸線の回りに回動させることによって、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させるよう構成したことを特徴とする樹脂成形装置。 In claim 2, the relay reflector is directed such that the light distribution direction reflected by the reflecting surface is inclined with respect to the rotation center axis for rotating the relay reflector,
A resin molding apparatus configured to change the irradiation range so as to draw a circle with respect to the target irradiation position by rotating the relay reflecting mirror around the rotation center axis.
上記照射範囲は、上記多数の平坦状の反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲、又は上記連続する1つの曲面状の反射面を区画した多数の仮想反射面による光の反射中心軸線が上記目標照射位置に到達する範囲として設定してあることを特徴とする光照射加熱装置。 The reflective surface of the reflector according to any one of claims 1 to 6, wherein the reflective surface has a multistage structure in which a large number of flat reflective surfaces are combined, or a continuous curved surface structure including a single continuous curved reflective surface. Have
The irradiation range is a range in which the reflection central axis of light by the many flat reflecting surfaces reaches the target irradiation position, or light by a large number of virtual reflecting surfaces that divide the one continuous curved reflecting surface. The light irradiation heating device is characterized in that the reflection center axis of the light beam is set as a range that reaches the target irradiation position.
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある目標照射位置へ配光するよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタとを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記反射面によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを一体的に回動させる、又は上記光源を固定して上記リフレクタを回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法。 A molding die made of rubber formed with a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and the above-mentioned molding by distributing light emitted from the light source Using a resin molding device having a reflector for guiding to a mold,
The reflector has a reflection surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflection surface to a target irradiation position at a predetermined distance from the light source,
When the light source and the reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the light source and the reflector are defined as a range in which the light reflected by the reflecting surface reaches the target irradiation position. , Or by rotating the reflector while fixing the light source, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and the target irradiation position A resin molding method comprising irradiating light to the thermoplastic resin filled in the cavity from the surface of the molding die arranged in the periphery of the mold and heating the thermoplastic resin.
上記リフレクタは、その反射面を椀状に形成してなると共に、該反射面によって上記光源から発した光を該光源から所定距離にある上記中継反射鏡へ配光するよう構成しておき、
上記中継反射鏡は、上記リフレクタから受けた光を当該中継反射鏡から所定距離にある目標照射位置へ反射させるよう構成しておき、
上記光源と上記リフレクタと上記中継反射鏡とを固定して上記目標照射位置へ配光する際に、上記中継反射鏡によって反射された光が上記目標照射位置に到達する範囲を照射範囲としたとき、上記光源と上記リフレクタとを固定した状態で上記中継反射鏡を回動させることにより、上記目標照射位置に対して、円を描くように上記照射範囲を変化させて、上記目標照射位置の周辺に配置した上記成形型の表面から上記キャビティ内に充填する上記熱可塑性樹脂に光を照射し、該熱可塑性樹脂を加熱することを特徴とする樹脂成形方法。 A rubber molding die formed with a cavity for filling a thermoplastic resin, a light source that emits light including a wavelength region of 0.78 to 2 μm, and light emitted from the light source is distributed and reflected. Using a resin molding apparatus having a reflector and a relay reflector for further reflecting the light reflected from the reflector and guiding it to the mold,
The reflector has a reflection surface formed in a bowl shape, and is configured to distribute light emitted from the light source by the reflection surface to the relay reflector at a predetermined distance from the light source.
The relay reflector is configured to reflect the light received from the reflector to a target irradiation position at a predetermined distance from the relay reflector,
When the light source, the reflector, and the relay reflector are fixed and light is distributed to the target irradiation position, the range in which the light reflected by the relay reflector reaches the target irradiation position is set as the irradiation range By rotating the relay reflector in a state where the light source and the reflector are fixed, the irradiation range is changed to draw a circle with respect to the target irradiation position, and around the target irradiation position A resin molding method comprising: irradiating light onto the thermoplastic resin filled in the cavity from the surface of the molding die disposed on the substrate and heating the thermoplastic resin.
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