JP2010208080A - Molding method and molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形方法及び成形装置に関し、光学素子の射出成形等に好適な成形方法及び成形装置に関する。 The present invention relates to a molding method and a molding apparatus, and more particularly to a molding method and a molding apparatus suitable for injection molding of an optical element.
樹脂の射出成形に光学素子を成形すると、高精度な形状を有する光学素子を大量生産できるというメリットがある。ここで、型締めされた一対の型内で樹脂が固化した成形品は、離型時に一方の型に貼り付いてしまうことが多く、これを型から引き剥がす何らかの工夫が必要になる場合がある。これに対し特許文献1には、離型後に、イジェクトピンを用いて成形品のゲート付近を押し出すことで、型に貼り付いた成形品を引き剥がすようにしている。 When an optical element is formed by resin injection molding, there is an advantage that optical elements having a highly accurate shape can be mass-produced. Here, the molded product in which the resin is solidified in a pair of molds that are clamped often sticks to one mold at the time of mold release, and some contrivance may be required to peel it off from the mold. . On the other hand, in Patent Document 1, after the mold release, the molded product attached to the mold is peeled off by pushing the vicinity of the gate of the molded product using an eject pin.
しかしながら、成形品のゲート付近は一般的には面積が小さいので、細いイジェクトピンを用いる必要があり、更に成形品と型との接着力が高いと、イジェクトピンの押し出しでゲート付近を折損させたりして、成形品の品質を悪化させる恐れがある。また、イジェクトピンも高精度に形成しなくてはならず、それによりコスト高を招く恐れがある。 However, since the area near the gate of the molded product is generally small, it is necessary to use a thin eject pin, and if the adhesive force between the molded product and the mold is high, the vicinity of the gate may be broken by extrusion of the eject pin. As a result, the quality of the molded product may be deteriorated. In addition, the eject pin must be formed with high accuracy, which may increase the cost.
これに対し、型に対して可動のコアを設け、離型後に型に対してコアを突き出すことで、成形品を取り出す技術も開発されている。しかしながら、かかる技術によれば、型に対してコアを突き出す場合、コアにより成形品の表面(例えば光学素子の光学面)を押圧することとなるので、型とコアとの接着力が高いと、押圧により表面が変形する恐れがあり、それにより所望の光学特性等を得られなくなるという問題がある。又、成形後において、型開き時に一方の型は樹脂に貼り付いたままとなるため、冷却状態が両面で均一とならず、例えば光学素子において設計通りの光学特性を得ることが難しいといった問題もある。 On the other hand, a technique for taking out a molded product by providing a movable core with respect to a mold and protruding the core with respect to the mold after mold release has been developed. However, according to such a technique, when the core is protruded from the mold, the surface of the molded product (for example, the optical surface of the optical element) is pressed by the core. There is a possibility that the surface may be deformed by the pressing, and thereby it becomes impossible to obtain desired optical characteristics and the like. In addition, after molding, one mold remains attached to the resin when the mold is opened, so that the cooling state is not uniform on both sides, and it is difficult to obtain optical characteristics as designed in, for example, an optical element. is there.
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、成形時の不具合を抑制できる成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a molding method and a molding apparatus that can suppress problems during molding.
請求項1に記載の成形方法は、第1の成形転写面を備えた第1の型と、前記第1の成形転写面に対向して第2の成形転写面を備え前記第1の型に対して相対的に移動可能な第2の型と、前記第2の成形転写面の少なくとも一部を形成し前記第2の型に対して相対的に移動可能なコアとを有する成形装置を用いた成形方法において、
前記第1の型と前記第2の型とを型締めした後に、前記第1の成形転写面と前記第2の成形転写面との間に樹脂を注入するステップと、
前記樹脂が固化した後に、前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させるステップと、を有し、
前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させる前もしくはそれと同時に、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させることを特徴とする。
The molding method according to claim 1 includes a first mold having a first molding transfer surface, and a second molding transfer surface facing the first molding transfer surface. A molding apparatus having a second mold relatively movable with respect to the core and a core that forms at least a part of the second molding transfer surface and is relatively movable with respect to the second mold is used. In the molding method
Injecting a resin between the first molding transfer surface and the second molding transfer surface after clamping the first mold and the second mold; and
Moving the first mold and the second mold in a direction away from each other after the resin has solidified,
Before or at the same time as moving the first mold and the second mold relatively away from each other, the core is moved relative to the second mold in a direction away from the first mold. It is characterized by.
本発明によれば、前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させる前に、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させるので、前記第2の成形転写面の残りが、固化した樹脂から離れることとなり、それにより型と接着力が低下するため、固化した樹脂を前記第2の型より取り出すことが容易になる。又、本発明によれば、前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させるのと同時に、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させるので、固化した樹脂の一方の面が前記第1の転写成形面から離れると同時に、固化した樹脂の他方の面が前記第2の成形転写面の残りから離れるので、その後両面における冷却状態の差が従来より縮まり、それにより高精度の成形を行うことができる。 According to the present invention, the core is moved away from the first mold with respect to the second mold before the first mold and the second mold are moved relative to each other. Therefore, the remainder of the second molding transfer surface is separated from the solidified resin, thereby reducing the adhesive strength with the mold, so that the solidified resin can be easily taken out from the second mold. Become. According to the present invention, the first mold and the second mold are relatively moved in a direction away from each other, and at the same time, the core is moved with respect to the second mold. Since the one surface of the solidified resin is separated from the first transfer molding surface, the other surface of the solidified resin is separated from the rest of the second molding transfer surface. The difference in the cooling state on both sides is reduced as compared with the conventional case, whereby high-precision molding can be performed.
請求項2に記載の成形方法は、請求項1に記載の発明において、前記成形装置は前記第2の型に対して突き出し可能なイジェクトピンを有し、前記第2の型に対して前記コアを前記第1の型から離れる方向に移動させた後もしくはそれと同時に、前記イジェクトピンを固化した樹脂に向かって突き出すことを特徴とするので、前記イジェクトピンを用いてより容易に成形品を型から引き剥がすことができる。 According to a second aspect of the present invention, in the molding method according to the first aspect, the molding device includes an eject pin that can be protruded with respect to the second mold, and the core with respect to the second mold. Since the eject pin is protruded toward the solidified resin after or simultaneously with the movement of the mold away from the first mold, the molded product can be more easily removed from the mold using the eject pin. Can be peeled off.
請求項3に記載の成形方法は、請求項1に記載の発明において、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させる際に、前記コアと、固化した樹脂との間に空気を導入することを特徴とするので、より容易に成形品を型から取り出すことができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the molding method according to the first aspect, wherein the core is solidified when the core is moved in a direction away from the first mold with respect to the second mold. Since air is introduced between the molded resin and the molded resin, the molded product can be taken out of the mold more easily.
請求項4に記載の成形装置は、
第1の成形転写面を備えた第1の型と、
開口と、前記第1の成形転写面に対向する第2の成形転写面の一部とを備え、前記第1の型に対して相対的に移動可能な第2の型と、
前記第2の成形転写面の残りを形成し、前記第2の型の開口内に配置されて前記第2の型に対して相対的に移動可能なコアと、を有し、
前記第2の型は、前記開口と外部とを連通するための通気口を設けており、前記通気口は、前記コアが成形位置にあるときには遮蔽されているが、前記コアが前記成形位置よりも前記第1の型から離れた引き込み位置側に移動したときに開放するようになっていることを特徴とする。
The molding apparatus according to claim 4 is:
A first mold with a first molding transfer surface;
A second mold that includes an opening and a part of the second molding transfer surface facing the first molding transfer surface, and is movable relative to the first mold;
A core that forms the remainder of the second mold transfer surface and is disposed within the opening of the second mold and is movable relative to the second mold;
The second mold is provided with a vent for communicating the opening and the outside. The vent is shielded when the core is in the molding position, but the core is more than the molding position. Is also opened when moved to the retracted position side away from the first mold.
本発明によれば、前記第2の型が、前記開口と外部とを連通するための通気口を設けており、前記通気口は、前記コアが成形位置にあるときには遮蔽されているが、前記コアが前記成形位置よりも前記第1の型から離れた引き込み位置側に移動したときに開放するようになっているので、成形時には、前記通気口が遮蔽されるためキャビティから樹脂が漏れ出ることを有効に抑制できる。一方、成形後には、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させる際に、開放した前記通気口を介して外部より空気を導入することで、固化した樹脂からコアを容易に引き剥がすことができると共に、前記通気口を介して流入する外部の冷たい空気によって、固化した樹脂を有効に冷却することができる。 According to the present invention, the second mold is provided with a vent for communicating the opening and the outside, and the vent is shielded when the core is in the molding position. Since the core is opened when the core moves to the retracted position side farther from the first mold than the molding position, the resin leaks out of the cavity during molding because the vent is shielded. Can be effectively suppressed. On the other hand, after the molding, when the core is moved in the direction away from the first mold with respect to the second mold, air is introduced from the outside through the opened vent to solidify. The core can be easily peeled off from the resin, and the solidified resin can be effectively cooled by the external cold air flowing in through the vent.
本発明によれば、成形時の不具合を抑制できる成形方法及び成形装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding method and shaping | molding apparatus which can suppress the malfunction at the time of shaping | molding can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、光学素子としてのレンズを、成形装置を用いて成形する工程を示す図である。成形装置は、第1の型10と第2の型20とコア30とを含む。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a process of molding a lens as an optical element using a molding apparatus. The molding apparatus includes a
第1の型10は、光学面転写面10aとフランジ部転写面10bとを有する。第2の型20は、中央に形成された円筒状の開口20aと、開口20aの周囲において第1の型10のフランジ部転写面10bに対向するフランジ部転写面20bを有する。円筒状の開口20a内には、円筒状のコア30が相対摺動可能に配置されている。コア30は、第1の型10の光学面転写面10aに対向して、光学面転写面30aを有する。第1の型10の光学面転写面20aとフランジ部転写面10bとで、第1の成形転写面を構成し、コア30の光学面転写面30aと第2の型20のフランジ部転写面20bとで、第2の成形転写面を構成する。尚、第1の型10の光学面転写面10aよりも、コア30の光学面転写面30aの曲率を大きくすると良い。
The
第1の型10は固定され、第2の型20は不図示の油圧シリンダ等により第1の型10に対して光軸方向(図1で左右方向)に相対移動可能となっている。コア30は、ボールガイドBGに支持されて、第2の型20に対して高精度に光軸方向に移動可能となっている。
The
第2の型20は、開口20aを挟んで両側に一対の小開口20c、20cを形成している。フランジ部転写面20bに開口した小開口20c、20c内には、イジェクトピン21,21が配置されており、不図示の油圧シリンダ等によってフランジ部転写面20bから突き出し、或いは小開口20c、20c内に引き込むように構成されている。
The
(第1の成形方法)
次に、光学素子の第1の成形方法について説明する。まず、第2の型20に対向するようにして第1の型10をセットする。かかる初期状態で、コア30は第2の型20の成形位置(図1(a)に示す位置)にあり、イジェクトピン21,21は小開口20c、20c内に引き込まれている。その後、図1(a)に示すように、第2の型20に対して第1の型10を相対的に接近させ密着させて、所定の保圧にて型締めを行う。
(First molding method)
Next, a first molding method of the optical element will be described. First, the
更に第1の型10と第2の型20とを不図示のヒータにより加熱することにより、型締め時点での光学面転写面10a、30aを所定温度まで加熱した後、不図示のノズルからゲートGTを介して任意の圧力に加圧された状態で樹脂を供給する。
Further, by heating the
次に、溶融した樹脂が光学面転写面10a、30a,フランジ部転写面10b、20bの形状を転写した状態で固化した後、型温度を低下させて樹脂を冷却して固化させる。 Next, after the molten resin is solidified in a state where the shapes of the optical surface transfer surfaces 10a and 30a and the flange portion transfer surfaces 10b and 20b are transferred, the mold temperature is lowered to cool and solidify the resin.
その後、図1(b)において、第1の型10と第2の型20とを相対的に移動させて型開きを行う前に、コア30を第2の型20に対して引き込まれた引き込み位置へと移動させる。このときコア30の光学面転写面30aと、成形された光学素子OEとの接着力に関わらず、光学素子OEはフランジ部を第2の型20のフランジ部転写面20bにより支持されているので、コア30に追従することなくその位置に留まり、効率的にコア30と光学素子OEとの分離を行える。更に、コア30と、成形された光学素子OEとの間の空間には、開口20aとコア30との間の隙間を介して外部から空気が流入するので、コア30の引き込みが阻害されることはない。以上により、コア30を第1の型10側に押し出す場合に比べ、コア30が光学素子OEの光学面を変形させる恐れがなく、より高精度な成形を行うことができる。
Thereafter, in FIG. 1B, the
かかる状態では、成形された光学素子OEは、殆ど、そのフランジ部のみが第2の型20のフランジ部転写面20bに貼り付いた状態となり、その接着力は弱いといえる。よって、図1(c)に示すように、イジェクトピン21,21を小開口20c、20cから突き出すようにすると、その先端が、光学素子OEの光学面以外のフランジ部を押圧するので、軽い突き出し力で容易に第2の型20から光学素子OEを引き剥がすことができる。この方法により通常のピン突き出し方法やコア突き出し方法に比べ、光学面の離型のための力と成形品の取り出しのための力を分散することができるため、従来より高精度な面成形と容易な取り出しとが可能となる。尚、イジェクトピン21,21は第1の型10の型開きと同時に突き出しても良い。又、イジェクトピンを用いず、作業者がピンセットなどで光学素子OEを取り出しても良い。
In such a state, the molded optical element OE is almost in a state where only its flange portion is attached to the flange
(第2の成形方法)
次に、光学素子の第2の成形方法について説明する。上述した成形方法に対して、図1(b)に示すように、第1の型10と第2の型20とを相対的に移動させて型開きを行うと同時に、コア30を第2の型20に対して引き込まれた引き込み位置へと移動させる点のみが異なる。このときコア30と、成形された光学素子OEとの間の空間には、開口20aとコア30との間の隙間を介して外部から空気が流入する。即ち、光学素子OEにおける光学面転写面10aとフランジ部転写面10bにより成形された一方の面と、光学面転写面30aとフランジ部転写面20bにより成形された他方の面とは、同時に空気に触れて冷却されるので、両面での冷却状態の差が従来より縮まり、それにより高精度な成形を行うことができる。
(Second molding method)
Next, a second molding method of the optical element will be described. In contrast to the molding method described above, as shown in FIG. 1B, the
図2は、変形例にかかる成形装置の概略断面図である。変形例にかかる成形装置は、図1の成形装置に対して、第2の型20の側壁に、開口20aに連通する通気口20dを形成している点が異なる。それ以外の構成は共通するので説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a molding apparatus according to a modification. The molding apparatus according to the modified example is different from the molding apparatus of FIG. 1 in that a
通気口20dは、コア30が第2の型20に対して成形位置(点線)にあるときには、コア30の外周面によって遮蔽されているが、コア30が第2の型20に対して成形位置から引き込み位置(実線)へと移動を開始した直後に、コア30と、成形された光学素子OEとの間の空間に連通する位置に設けられている。通気口20dは、小開口20c、20cと異なる位相(例えば光軸回りに90度位相)で配置されていると好ましい。
The
本変形例によれば、成形時には、成形位置にあるコア30により通気口20dが遮蔽されるため、それを介してキャビティ側から樹脂が漏れ出ることを有効に抑制できる。一方、第1の型10と第2の型20とを相対的に移動させて型開きを行う前或いは同時に、コア30を第2の型20に対して引き込まれた引き込み状態へと移動させると、通気口20dが開放し、それによりコア30と成形された光学素子OEとの間の空間には、通気口20dを介して外部から空気が流入するので、コア30の引き込みをより迅速に行うことができる。
According to the present modification, the
本発明によれば、成形時の不具合を抑制できる成形方法及び成形装置を提供することができるが、成形の対象は光学素子に限られず、種々の製品が対象になる。 According to the present invention, it is possible to provide a molding method and a molding apparatus that can suppress problems during molding, but the object of molding is not limited to optical elements, and various products are targeted.
10 第1の型
10a 光学面転写面
10b フランジ部転写面
20 第2の型
20a 光学面転写面
20a 開口
20b フランジ部転写面
20c 小開口
20d 通気口
21 イジェクトピン
30 コア
30a 光学面転写面
BG ボールガイド
GT ゲート
OE 光学素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の型と前記第2の型とを型締めした後に、前記第1の成形転写面と前記第2の成形転写面との間に樹脂を注入するステップと、
前記樹脂が固化した後に、前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させるステップと、を有し、
前記第1の型と前記第2の型とを離れる方向に相対的に移動させる前もしくはそれと同時に、前記第2の型に対して前記コアを、前記第1の型から離れる方向に移動させることを特徴とする成形方法。 A first mold having a first molding transfer surface and a part of a second molding transfer surface opposite to the first molding transfer surface and movable relative to the first mold. In a molding method using a molding apparatus having a second mold and a core that forms the remainder of the second molding transfer surface and is movable relative to the second mold,
Injecting a resin between the first molding transfer surface and the second molding transfer surface after clamping the first mold and the second mold; and
Moving the first mold and the second mold in a direction away from each other after the resin has solidified,
Before or at the same time as moving the first mold and the second mold relatively away from each other, the core is moved relative to the second mold in a direction away from the first mold. A molding method characterized by the above.
開口と、前記第1の成形転写面に対向する第2の成形転写面の一部とを備え、前記第1の型に対して相対的に移動可能な第2の型と、
前記第2の成形転写面の残りを形成し、前記第2の型の開口内に配置されて前記第2の型に対して相対的に移動可能なコアと、を有し、
前記第2の型は、前記開口と外部とを連通するための通気口を設けており、前記通気口は、前記コアが成形位置にあるときには遮蔽されているが、前記コアが前記成形位置よりも前記第1の型から離れた引き込み位置側に移動したときに開放するようになっていることを特徴とする成形装置。 A first mold with a first molding transfer surface;
A second mold that includes an opening and a part of the second molding transfer surface facing the first molding transfer surface, and is movable relative to the first mold;
A core that forms the remainder of the second mold transfer surface and is disposed within the opening of the second mold and is movable relative to the second mold;
The second mold is provided with a vent for communicating the opening and the outside. The vent is shielded when the core is in the molding position, but the core is more than the molding position. The molding apparatus is also configured to open when moved to the retracted position side away from the first mold.
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