JP2010194780A

JP2010194780A - 射出成形物

Info

Publication number: JP2010194780A
Application number: JP2009040244A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Yoshimoto; 雅治由本
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】成型後の冷却時間を短くしても複数のランナー部に曲がりが生じない射出成型物を提供する。
【解決手段】固定型及び可動型の型枠にはスプルーの連設部分から放射状に八方へランナーが形成される。ランナーの先端側には鏡面駒がそれぞれ配置されレンズの成形空間が形成される。可動型の型枠には、前記連設部分からランナーに沿ってランナーと同じ深さ寸法で円盤状に形成された連結部分が設けられ、隣設するランナーをスプルー側で連結する。成形された射出成形物３３は、前記連結部分によって成形された円盤部３８が、スプルー部３５の連設部３６側で複数のランナー部３７を連結し補強しており、ランナー部３７の先端側に形成されたレンズ３４の位置が変化しない。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形用金型によって光学部品を成形するときの射出成形物に関し、詳しくは、スプルー部やランナー部を細くして樹脂の使用量を節約した射出成型物に関するものである。

従来、光学レンズなどを成形する射出成形用金型は、下記特許文献１に示されているような上型と下型によって構成されるものが一般的である。上型と下型は、同一軸上で対向する一対の型枠にそれぞれ取り付けられ、型枠の一方に設けられたガイド軸が、他方に設けられたガイド孔に嵌合して位置決めされ、一方が摺動可能となっている。上型と下型には光学面形状を転写する転写面が形成された入れ子型がそれぞれ埋設され、上型と下型の同一軸上に設けられた２つの前記転写面の間がレンズ成形空間となる。前記成形空間は、金型の中央に設けられたスプルーから放射状に複数本が形成されたランナーの先端部分にそれぞれ形成され、加熱溶融された樹脂がスプルー及びランナーを通って前記成形空間に供給される。樹脂が供給された後に金型が冷却されて供給された樹脂が固化される。その後、前記上型または下型の一方が移動して型開きが行われ、固化した樹脂成形品が取り出される。金型から取り出された直後の射出成形物は、前記スプルー及びランナーの部分（以下、スプルー部及びランナー部と言う）がレンズと一体に形成されており、このままカット機に搬送されてレンズのみが切り離される。

特開２００８−１９４９９５号公報

近年、生産効率の向上やコストダウンのため、レンズ成形工程においても各工程の工程時間短縮が求められている。成形工程では前記成形空間内に加熱溶融された成形材料が供給された後、冷却して固化するまでの待ち時間が設定されている。この待ち時間を短縮しようとすると、ランナー部やスプルー部が十分に冷却されないまま金型から取り出されてカット機に搬送される間に、ランナー部がスプルー部の付け根から曲がってしまう。ランナー部の先端側にあるレンズはゲート位置でカットされるが、このゲート位置がカット機のカット位置からずれてしまいレンズカットが正しく行われなくなる。その結果、レンズが切り離されなかったり、レンズに傷をつけてしまうことが発生する。

上記問題点に鑑み、本発明は、金型への簡単な加工で、成型後の冷却時間を短くしても成形直後の成形物のランナー部が搬送途中で変形しないようにした射出成形物を提案する。

本発明による射出成形物は、固定型と可動型の合わせ面に製品形状をした複数の成形空間と該成形空間に溶融した樹脂を供給する複数のランナーと１つのスプルーとが形成された射出成形用金型で成形され、前記成形空間による製品部を切り離す前の射出成形物であって、前記製品部と、前記複数のランナーによる複数のランナー部と、前記スプルーによるスプルー部と、前記スプルー部から放射状に形成された前記複数のランナー部を連結する補強連結部と、が形成されたことを特徴とする。前記補強連結部は、前記スプルー部を中心とした円盤状に形成されるようにすると良い。前記スプルー部は、前記複数のランナー部が連設される部分が、他の部分より一段太く形成されるようにすると良い。前記ランナー部の型開き方向の厚さ寸法をＡとし、前記補強連結部の型開き方向の厚さ寸法をＢとしたときに、０．２≦Ｂ／Ａ≦１．０を満たすようにすると良い。

本発明によれば、ランナー部のスプルー部側に円盤状の補強連結部を設けて、ランナー部がスプルー部の付け根から曲がらないようにするとともに、補強連結部をランナー部より薄くして冷却フィンのように形成することで、ランナー部及びスプルー部の冷却・固化を促進させ、補強効果と放熱効果によって成型後の冷却時間を短くしてもカット機への搬送中にランナー部が変形することがなく、これによりレンズのゲート位置が正しく確保されて、カット機によるレンズのカット時にレンズに傷をつけたりカットし損なったりする不具合が生じない。

本発明による射出成形物を成形するための射出成形用金型の型閉じ時の断面図である。射出成形用金型の固定型（上型）を斜め下から見た時の外観図である。射出成形用金型の可動型（下型）を斜め上から見た時の外観図である。射出成形用金型による成形物を斜め上から見た時の外観図である。本発明による射出成形物を上から見た時の図である。図５におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。レンズカット位置を示す射出成形物の平面図である。従来の射出成形物のレンズカット時の説明用模式図である。図７の側面図である。円盤部を厚く形成した射出成形物の斜視外観図である。図１０の断面図である。円盤部を薄く形成した射出成形物の斜視外観図である。図１２の断面図である。円盤部をリング状にした射出成形物の斜視外観図である。

図１〜図３に示すように、本発明による射出成形物３３（図４参照）を成形する射出成形用金型１０は、固定型１２および可動型１３により構成される。固定型１２及び可動型１３は、それぞれ型枠１４，１５と、型枠１４，１５に固定された入れ子型１６，１７および入れ子型１６，１７に嵌め込まれた鏡面駒１８，１９によって構成され、固定型１２の四隅に設けられたガイド孔２０に可動型１３に固定されたガイド軸２１が摺動自在に嵌合し、開閉自在に構成される。前記入れ子型１６，１７は扇形に形成され８個１組みでリング状に前記型枠１４，１５に嵌め込まれている。前記入れ子型１６，１７には、鏡面駒１８，１９が埋設される。前記固定型１２および可動型１３が閉じられて夫々の合わせ面２２，２３が圧接されたときに、前記鏡面駒１８と１９は同一軸上で対向するように配置され、対向した鏡面駒１８と１９の間に製品となるレンズ（製品部）３４（図４参照）の成形空間２４が形成される。

前記固定型１２の型枠１４の中央には前記成形空間２４へ溶融された樹脂を供給するスプルー２５が前記固定型１２を貫通するように形成され、前記合わせ面２２側の径が大きくなる抜きテーパが設けられている。前記固定型１２及び可動型１３の型枠１４，１５は、前記スプルー２５が前記合わせ面２２，２３の部分で直径が更に一段大きくなった連設部分２６が形成され、連設部分２６から前記合わせ面２２，２３に沿って放射状に八方へ延びたランナー２７が連設して形成されている。ランナー２７は前記入れ子型１６，１７に連設して形成され、ランナー２７の先端に前記鏡面駒１８，１９が配置されて前記成形空間２４を形成する。前記型枠１５には、前記連設部分２６から前記ランナー２７に沿って円盤状に形成された連結部分２８が形成され、隣設するランナー２７をスプルー２５側で連結する。連結部分２８は、型枠１５にランナー２７の深さと同じ寸法で形成され、前記型枠１４には形成されない。また、前記型枠１５の前記ランナー２７と前記成形空間２４との間にそれらを接続するゲート２９が形成されるが、ゲート２９は型枠１４には形成されない。なお、前記ランナー２７は前記型枠１５にのみ形成し型枠１４には形成しないようにしても良い。

次に、射出成形物３３について説明する。図１に示すように、前記固定型１２および可動型１３が閉じられ夫々の合わせ面２２，２３が圧接された後に前記スプルー２５及びランナー２７を経由して前記成形空間２４へ溶融された樹脂が供給される。冷却のための所定時間が経過した後に前記可動型１３が移動して型開きが行われ、射出成形物３３が取り出される。図４〜６に示すように、取り出された射出成形物３３は、前記スプルー２５及びランナー２７による形成部分（以下、スプルー部及びランナー部と言う）３５，３７と前記成形空間２４で形成されたレンズ３４が一体となったものである。スプルー部３５の一段太い部分（以下、連設部と言う）３６にはランナー部３７をスプルー部３５側で連結し補強する円盤状の補強連結部（以下、円盤部と言う）３８が形成される。円盤部３８は前記ランナー部３７の可動型側である下半分の厚さに形成されている。

次に本発明による射出成形物３３の作用・効果について説明する。図７に示すように、成形直後の前記射出成形物３３はスプルー部３５が把持されてカット機（図示せず）に搬送され、カット機のカッター刃４１，４２に対して、図示する姿勢でセットされる。カッター刃４１，４２はそれぞれＤ，Ｅの方向から突き出され、レンズ３４をゲート部３９の位置でカットする。図８に示すように、前記円盤部３８が設けられていない従来の成形物７０の場合はカット機へ搬送する途中で変形が生じてしまう。ランナー部７１はスプルー部７２の連設部７３の付け根から曲がり、ランナー部７１の先端に形成されたレンズ７５は正しい位置からずれてしまって、ゲート部７６がカッター刃４１，４２のカット位置から外れ、レンズ７５はカットされない。図９に示すように、射出成形物３３は、前記円盤部３８によってランナー部３７が補強され、且つ放熱効果によって連設部３６の冷却・固化も促進されるので、ランナー部３７が連設部３６の付け根から曲がることはなく、ランナー部３７の先端に形成されたレンズ３４は正しい位置が確保されてカット機にセットされるので、カッター刃４１，４２によってゲート部３９がカットされ、レンズ３４が正しく切り離される。

前記射出成形物３３は、図６に示したように、前記円盤部３８は前記ランナー部３７の可動型側である下半分の厚さに形成されているので、ランナー部３７の直径（前記ランナー２７の型開き方向の深さ寸法）をＡとし、円盤部３８の厚さ寸法（前記連結部分２８の型開き方向の深さ寸法）をＢとするとＢ／Ａは０．５になる。このＢ／Ａの値は、０．２〜１．０の範囲内であるときに補強効果と放熱効果のバランスが良く、総合効果が大きくなるので好ましい。図１０及び図１１に示す射出成形物３３ｂは、Ｂ／Ａの値が１．０、即ち、前記連結部分２８を型枠１４にも形成して円盤部３８ｂの厚さをランナー部３７ｂの直径と同じに形成したものである。また、図１２及び図１３に示す射出成形物３３ｃは、前記Ｂ／Ａの値が０．２になるように成形されたものである。この射出成形物３３ｃは前記射出成形物３３及び射出成形物３３ｂと比べて、ランナー部３７ｃの付け根部分の強度補強作用は小さいが、冷却フィンとして作用するので連設されるスプルー部３５ｃの連設部３６ｃやランナー部３７ｃの付け根部分の放熱・冷却効果が大きく、前述のランナー部の曲がりに対して十分な効果を得ることができる。

前記実施形態は、円盤部３８，３８ｂ，３８ｃをスプルー部３５，３５ｂ，３５ｃの連設部３６，３６ｂ，３６ｃに連接して設けたが、金型の構造上の制約などがある場合は、隙間を設けても良い。例えば、図１４に示す射出成形物３３ｄは、複数のランナー部３７ｄを連結するようにリング状に設けられた円盤部３８ｄと、スプルー部３５ｄの連設部３６ｄとの間に、隙間４０が設けられている。また、このリング状の円盤部３８ｄを同心円状に複数個設けても差し支えない。

１０射出成形用金型
１２固定型
１３可動型
１４，１５型枠
１６，１７入れ子型
１８，１９鏡面駒
２０ガイド孔
２１ガイド軸
２２，２３合わせ面
２４成形空間
２５スプルー
２６連設部分
２７ランナー
２８連結部分
２９ゲート
３３，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ射出成形物
３４レンズ（製品部）
３５，３５ｃ，３５ｄスプルー部
３６，３６ｃ，３６ｄ連設部（ランナー部が連設される部分）
３７，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄランナー部
３８，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ円盤部（補強連結部）
３９ゲート部
４０隙間

Claims

固定型と可動型の合わせ面に製品形状をした複数の成形空間と、該成形空間に溶融した樹脂を供給する複数のランナーと１つのスプルーとが形成された射出成形用金型で成形され、前記成形空間による製品部を切り離す前の射出成形物であって、
前記製品部と、前記複数のランナーによる複数のランナー部と、前記スプルーによるスプルー部と、前記スプルー部から放射状に形成された前記複数のランナー部を連結する補強連結部と、が形成されたことを特徴とする射出成形物。
前記補強連結部は、前記スプルー部を中心とした円盤状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の射出成形物。
前記スプルー部は、前記複数のランナー部が連設される部分が、他の部分より一段太く形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形物。
前記ランナー部の型開き方向の厚さ寸法をＡとし、前記補強連結部の型開き方向の厚さ寸法をＢとしたときに、０．２≦Ｂ／Ａ≦１．０を満たすことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の射出成形物。