JP2018065281A - Multilayered molding lens and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多層成形レンズとそれを成形して製造する方法に関する。 The present invention relates to a multilayer molded lens and a method of molding and manufacturing the same.
多層成形は、例えば特許文献1に開示されているように、容積が相互に異なる複数の金型キャビティのうち最小容積の金型キャビティで成形した第1層としての中間成形品を容積のより大きい金型キャビティへ移送して第2層を積層成形し、以後中間成形品を第N層までの各金型キャビティへ順次移送して各層を積層成形するものである。そして、多層成形で製造されたレンズの外表面には、第N層を成形したゲートのゲート痕が露出している。一方、第1層から第(N−1)層までの各層を成形したゲートのゲート痕は、次層以降の積層成形で溶融され消滅するためレンズの外表面に露出しない。
In multilayer molding, for example, as disclosed in
しかしながら、特許文献1の技術により成形されゲート痕が露出しない第1層はホットランナノズルなどのダイレクトゲートを介して成形されるので、ホットランナノズル先端の冷えやすい溶融樹脂が、レンズ表面を形成する第1層にコールドスラッグとして残存する。また、ゲート周辺にはウエルドマークやジェッティングなどの成形不良が発生しやすい。そのようなコールドスラッグや成形不良による溶融樹脂粘度の不規則な変化は、レンズの外観品質を低下させるとともにレンズの光学特性を低下させる要因となる。
However, since the first layer formed by the technique of
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、表面層に溶融樹脂粘度の不規則な変化が生じない光学特性の良好な多層成形レンズとその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer molded lens having good optical characteristics that does not cause irregular changes in the viscosity of the molten resin in the surface layer, and a method for manufacturing the same. .
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、三層以上(N層)の多層成形レンズが、第1層及び第N層を成形したゲートのゲート痕をレンズ外表面に露出させ、第2層から第(N−1)層までの各層を成形したゲートのゲート痕をレンズ外表面及びレンズ表面に露出させないというものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
この多層成形レンズは、第1層及び第N層を成形したゲートのゲート痕をレンズ外表面に露出させ、第2層から第(N−1)層までの各層を成形したゲートのゲート痕をレンズ外表面及びレンズ表面に露出させない。そのため、コールドスラッグやフローマーク、ジェッティングなどの成形不良に基づく溶融樹脂粘度の不規則な変化がレンズの重要部に生じないことにより、多層成形レンズが光学特性に優れたものになるという優れた効果を奏する。 In this multilayer molded lens, the gate trace of the gate formed with the first layer and the Nth layer is exposed on the outer surface of the lens, and the gate trace of the gate formed with each layer from the second layer to the (N-1) th layer is formed. Do not expose to the lens outer surface or lens surface. Therefore, an irregular change in the melt resin viscosity due to molding defects such as cold slug, flow mark, jetting, etc. does not occur in the important part of the lens, so that the multilayer molded lens has excellent optical characteristics. There is an effect.
請求項2に記載の発明は、第1層及び第N層のゲート痕が、レンズ外周端面の同一箇所で隣接するものである。 According to the second aspect of the present invention, the gate traces of the first layer and the Nth layer are adjacent to each other at the same position on the outer peripheral end surface of the lens.
この構成によれば、二のゲート痕が一体化して一度でゲートカットすることが可能となり生産性が向上するとともに、第1層のゲート周辺が第N層の溶融樹脂で溶融されることによりゲート周辺の溶融樹脂粘度が均一化されレンズの外観品質と光学特性が向上するという優れた効果を奏する。 According to this configuration, it is possible to cut the gate at once by integrating the two gate marks, and the productivity is improved, and the gate periphery of the first layer is melted by the molten resin of the Nth layer. The peripheral molten resin viscosity is made uniform, and the lens has an excellent effect of improving the appearance quality and optical characteristics of the lens.
請求項3に記載の発明は、容積が相互に異なる複数の成形キャビティのうち最小容積の成形キャビティで成形した第1層としての中間成形体を容積がより大きい成形キャビティへ移送して第2層を積層成形するか又はインサート成形し、以降中間成形体を第N層までの各層成形キャビティへ順次移送して積層成形又はインサート成形することにより三層以上(N層)の多層成形レンズを製造する方法が、ゲート痕をレンズ外表面に露出させて第1層及び第N層を形成する積層成形工程と、第1層及び第N層を除く他の各層を形成する積層成形工程又はインサート成形工程と、前記積層成形工程又は前記インサート成形工程で生成されたゲート痕を次層以降の成形でレンズ表面に現れないように溶融する溶融工程と、を含むものである。 According to a third aspect of the present invention, an intermediate molded body as a first layer molded by a molding cavity having a minimum volume among a plurality of molding cavities having mutually different volumes is transferred to a molding cavity having a larger volume to form a second layer. Are laminated or insert molded, and thereafter, the intermediate molded body is sequentially transferred to the respective layer forming cavities up to the Nth layer, and laminated molding or insert molding is performed to manufacture a multilayer molded lens having three or more layers (N layers). A method of forming a first layer and an Nth layer by exposing a gate mark on the outer surface of the lens, and a layer forming step or an insert molding step of forming each of the other layers excluding the first layer and the Nth layer And a melting step of melting the gate marks generated in the layer forming step or the insert molding step so as not to appear on the lens surface in the subsequent layer forming.
この製造工程によれば、レンズの光学面を形成する第1層及び第N層の重要部にコールドスラッグや成形不良などによる溶融樹脂粘度の不規則な変化が生じないので、レンズの外観品質が向上するとともにレンズの光学特性が向上するという優れた効果を奏する。また、第2層から第(N−1)層までの内層では、コールドスラッグなどがゲート痕とともに溶融して消滅するので、光学特性に影響を及ぼさず、ダイレクトゲートにより生産性の向上や金型構造の簡易化が図れるという優れた効果を奏する。 According to this manufacturing process, irregular changes in the viscosity of the molten resin due to cold slugs and molding defects do not occur in important portions of the first layer and the Nth layer that form the optical surface of the lens. This provides an excellent effect of improving the optical characteristics of the lens. In addition, in the inner layers from the second layer to the (N-1) th layer, cold slugs etc. melt and disappear together with the gate traces, so there is no effect on the optical characteristics, and the direct gate improves productivity and molds. There is an excellent effect that the structure can be simplified.
請求項4に記載の発明は、第1層及び第N層それぞれのゲート痕が、レンズ外周端面の同一箇所に隣接して設けられるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the gate marks of the first layer and the Nth layer are provided adjacent to the same portion of the lens outer peripheral end surface.
この構成によれば、二のゲート痕が一体化して一度でゲートカットすることが可能となり生産性が向上するとともに、第1層のゲート周辺が第N層の溶融樹脂で溶融されることによりゲート周辺の溶融樹脂粘度が均一化されレンズの外観品質と光学特性が向上するという優れた効果を奏する。 According to this configuration, it is possible to cut the gate at once by integrating the two gate marks, and the productivity is improved, and the gate periphery of the first layer is melted by the molten resin of the Nth layer. The peripheral molten resin viscosity is made uniform, and the lens has an excellent effect of improving the appearance quality and optical characteristics of the lens.
請求項5に記載の発明は、製造工程が、一又は複数の成形キャビティに対し中間成形体の移送方向に隣接して設けた冷却キャビティで中間成形体を冷却する工程をさらに含む。 According to a fifth aspect of the present invention, the manufacturing process further includes a step of cooling the intermediate molded body with a cooling cavity provided adjacent to the one or more molding cavities in the transfer direction of the intermediate molded body.
この製造工程によれば、肉厚が他の層と比較して大きい層であってもその層の冷却が十分行われ、層形状が安定することによりレンズの光学特性が向上するという優れた効果を奏する。また、冷却キャビティで中間成形体を冷却することにより、冷却キャビティを設けない場合に肉厚が最も大きい層に対応して比較的長時間に設定した冷却時間を短縮することができるので、成形サイクル時間が短縮でき生産性を向上させることができるという優れた効果を奏する。 According to this manufacturing process, even if the layer is thicker than the other layers, the layer is sufficiently cooled, and the optical characteristics of the lens are improved by stabilizing the layer shape. Play. In addition, by cooling the intermediate molded body with the cooling cavity, the cooling time set for a relatively long time can be shortened corresponding to the layer with the largest wall thickness when the cooling cavity is not provided. There is an excellent effect that the time can be shortened and the productivity can be improved.
請求項6に記載の発明は、冷却キャビティが、溶融樹脂の注入口であるゲートを有しないというものである。
The invention according to
この構成によれば、金型装置を簡易に構成できるという優れた効果を奏する。 According to this configuration, there is an excellent effect that the mold apparatus can be configured easily.
請求項7に記載の発明は、多層成形レンズの製造方法が、第1層及び第N層を除く他の各層を一体で構成するインサート成形体を金型装置に搬入して配設する工程と、ゲート痕をレンズ外表面に露出させる第1層及び第N層を同時に成形して前記インサート成形体を第1層及び第N層で囲繞するインサート成形工程と、前記インサート成形工程で前記インサート成形体表面の凹凸やゲート痕がレンズ表面に現れないように前記インサート成形体の表面を溶融する溶融工程とを含むものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a multilayer molded lens, the step of carrying an insert molded body that integrally constitutes each of the layers other than the first layer and the Nth layer into a mold apparatus and disposing it. An insert molding step of simultaneously molding the first layer and the Nth layer exposing the gate traces on the lens outer surface and surrounding the insert molded body with the first layer and the Nth layer, and the insert molding in the insert molding step. And a melting step of melting the surface of the insert molded body so that unevenness and gate traces on the body surface do not appear on the lens surface.
この製造工程によれば、レンズ表面を形成する第1層及び第N層の重要部にコールドスラッグなどの溶融樹脂粘度の不規則な変化が生じないので、レンズの外観品質が向上するとともにレンズの光学特性が向上する。また、インサート成形体表面の凹凸やゲート痕は溶融されて消滅するので、光学特性に影響を及ぼさない。さらに、インサート成形体の成形サイクルは比較的短くすることができるので生産性の向上を図ることができるという優れた効果を奏する。 According to this manufacturing process, since irregular changes in the viscosity of the molten resin such as cold slug do not occur in the important parts of the first layer and the Nth layer forming the lens surface, the appearance quality of the lens is improved and the lens Optical characteristics are improved. In addition, since the irregularities and gate traces on the surface of the insert molded body are melted and disappeared, the optical characteristics are not affected. Furthermore, since the molding cycle of the insert molded body can be made relatively short, there is an excellent effect that productivity can be improved.
請求項8に記載の発明は、第1層又は第N層を成形するとき、そのキャビティ面に刻設された微細凹凸を転写させて第1層又は第N層の重要部表面であるレンズ表面に微細凹凸形状を形成させるものである。 According to the eighth aspect of the present invention, when the first layer or the Nth layer is molded, the lens surface which is a surface of an important portion of the first layer or the Nth layer is transferred by transferring fine irregularities formed on the cavity surface. To form a fine uneven shape.
この製造工程によれば、第1層及び第N層用ゲートは、その断面積が比較的大きく設定されているので、溶融樹脂の成形圧力を成形キャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、微細凹凸が第1層又は第N層へ精確に転写成形され、微細凹凸と可及的に近似した微細凹凸形状をレンズ表面に形成することができるという優れた効果を奏する。 According to this manufacturing process, the gates for the first layer and the Nth layer are set to have a relatively large cross-sectional area, so that the molding pressure of the molten resin can be uniformly transmitted to the molding cavity with a low pressure loss. it can. Therefore, the fine unevenness is accurately transferred and molded to the first layer or the Nth layer, and an excellent effect is obtained that a fine unevenness shape as close as possible to the fine unevenness can be formed on the lens surface.
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分又は同様な機能を有する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適宜省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. However, in all the drawings in this specification, portions corresponding to each other or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and description of the overlapping portions will be omitted as appropriate.
〔第一実施形態〕
図1に示す多層成形レンズ20は、車両の前照灯などで好適に用いられ、必要とされる集光特性により最大肉厚が12mm以上の厚肉レンズとなるものである。そのような厚肉プラスチックレンズを従来の成形方法としての一層で成形する場合、最大肉厚部分に発生するひけ(変形)が光学特性に大きな影響を与える。そのため多層成形を導入することにより、最大肉厚量を分割して各層に分配することができ各層の肉厚が減少して冷却時間が短縮され生産効率が向上することに加えひけの生成が抑制されて光学特性の良好な厚肉レンズ製造が実現できるのである。この効果は、三層(N=三)以上の多層成形において顕著となる。
[First embodiment]
A multilayer molded
図2に示す金型装置14は、型合わせ面18で型合わせする第一キャビティブロック3及び第二キャビティブロック4からなり、五層(N=五)の多層成形レンズ20を積層成形する。金型装置14は、第一型板1及び第二型板2を含む型締装置15に取り付けられる。溶融樹脂を生成・供給する射出装置(図示せず)及び型締装置15により射出成形機が構成される。
The
図2及び図3に示すように、第一キャビティブロック3の第二キャビティブロック4と対向する面には、キャビティ面5a〜5fが刻設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, cavity surfaces 5 a to 5 f are formed on the surface of the
キャビティ面5aは、図2及び図3に示すように、ほぼ平坦な面である。キャビティ面5bは、図3に示すように、キャビティ面5b〜5d、5fのなかで最も小さい外径、深さ及び曲率を有する凹部からなる。キャビティ面5cは、図3に示すように、キャビティ面5bの外径、深さ及び曲率と比較してそれらの全てが大きい凹部を有する。キャビティ面5dは、図2及び図3に示すように、キャビティ面5cの外径、深さ及び曲率と比較してそれらの全てが大きい凹部を有する。キャビティ面5eは、図3に示すように、キャビティ面5dの外径、深さ及び曲率と同一の外径、深さ及び曲率を有する凹部からなる。キャビティ面5fは、図3に示すように、キャビティ面5aの外径と同一の外径と、キャビティ面5dの深さ及び曲率と比較してともに大きな深さ及び曲率とを有する凹部からなる。 The cavity surface 5a is a substantially flat surface as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the cavity surface 5b is formed of a recess having the smallest outer diameter, depth, and curvature among the cavity surfaces 5b to 5d and 5f. As shown in FIG. 3, the cavity surface 5 c has recesses that are all larger than the outer diameter, depth, and curvature of the cavity surface 5 b. As shown in FIGS. 2 and 3, the cavity surface 5 d has recesses that are all larger than the outer diameter, depth, and curvature of the cavity surface 5 c. As shown in FIG. 3, the cavity surface 5e is formed of a recess having the same outer diameter, depth and curvature as the outer diameter, depth and curvature of the cavity surface 5d. As shown in FIG. 3, the cavity surface 5f is composed of a concave portion having the same outer diameter as that of the cavity surface 5a and a depth and curvature that are both larger than the depth and curvature of the cavity surface 5d.
図2及び図4に示すように、第二キャビティブロック4の第一キャビティブロック3と対向する面には、キャビティ面6a〜6fが刻設されている。キャビティ面6a〜6fは、それぞれの外径、深さ及び曲率の全てが相互に同一であって、同一形状の凹部を有する。
As shown in FIGS. 2 and 4, cavity surfaces 6 a to 6 f are formed on the surface of the
キャビティ面5a〜5f及びキャビティ面6a〜6fは、それらの円の中心が、各群に同径で設定した二の円周上にそれぞれの円周を等分割するよう配設されている。そのため、第一キャビティブロック3と第二キャビティブロック4とが型合わせ面18で型合わせしたとき、各キャビティ面5a〜5fの中心と各キャビティ面6a〜6fの中心とが互いに一致して、成形キャビティ7a、成形キャビティ7b、成形キャビティ7c、成形キャビティ7d、冷却キャビティ7e及び成形キャビティ7fが形成される。
The cavity surfaces 5a to 5f and the cavity surfaces 6a to 6f are arranged so that the centers of the circles are equally divided on two circumferences set to the same diameter in each group. Therefore, when the
図1〜4に示すように、成形キャビティ7aは、第1層21用であり、その外周端面における型合わせ面18の第二キャビティブロック4側に設けられたゲート8aを介して溶融樹脂が注入される。ゲート8aには、図示のようにホットランナ10のノズル部が当接している。また、ゲート8aは、その断面積が比較的大きく設定されているため、溶融樹脂の成形圧力を成形キャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、成形キャビティ7aの形状を忠実に転写して表層である第1層21を成形することができるので、光学特性の良好な多層成形レンズを成形することができる。第1層21はレンズの光学面である重要部17の外周に帽子の鍔状で突出した円環状の鍔部16を有するので、ホットランナ10のノズル部からコールドスラッグが流入したりフローマークやジェッティングなどの成形不良が発生したりしてもそれは鍔部16内に留まる。そして、それらは多層成形レンズ20の重要部17に流入しないので、光学特性の良好な多層成形レンズが成形され得るのである。
As shown in FIGS. 1 to 4, the molding cavity 7 a is for the
第二キャビティブロック4は、キャビティ面6a〜6fの円の各中心を等分割で有する円周の中心を軸として図4の矢印方向(反時計回り方向)に回転自在となっている。成形キャビティ7aで成形され第1層21として成形キャビティ7aのキャビティ面6aに残った中間成形体は、第二キャビティブロック4の回転により成形キャビティ7bへ移送される。第1層21としての中間成形体とキャビティ面5bとで形成される実質キャビティは、第2層22用となる。この実質キャビティの容積は、成形キャビティ7bの容積から成形キャビティ7aの容積を差し引いたものである。すなわち、成形キャビティ7bの容積は、成形キャビティ7aの容積より実質キャビティの容積分大きいのである。この実質キャビティには、ゲート8bを介して溶融樹脂が注入される。そして、ゲート8bには、ホットランナ11のノズル部が当接している。
The
ホットランナ10、11は、そのなかに存在する溶融樹脂を図示しないヒータで保温して溶融状態に保つランナである。ホットランナ10、11は、それぞれの先端に設けられゲート8a〜8d、8fに当接するノズル部を機械的又は熱的に作動する弁で開閉して溶融樹脂を流動又は遮断させるものである。そのため、ホットランナ10、11は、ランナ部を金型装置内に残して成形品だけを取出すことができるので、固化したランナを粉砕したり再使用したりする工程を不要にするとともに、複雑なランナの配設を回避できるので、金型装置の構成を簡易にすることができる。ホットランナ10、11と直角に連通するホットランナ12には、さらに直角にスプル13が連通して接続されている。スプル13には射出装置のノズルが当接して、溶融樹脂が供給される。
The
成形キャビティ7bで成形され第1層21及び第2層22として成形キャビティ7bのキャビティ面6bに残った中間成形体は、第二キャビティブロック4の回転により成形キャビティ7cへ移送される。第1層21及び第2層22としての中間成形体とキャビティ面5cとで形成される実質キャビティは、第3層23用となる。この実質キャビティの容積は、成形キャビティ7cの容積から成形キャビティ7bの容積を差し引いたものである。すなわち、成形キャビティ7cの容積は、成形キャビティ7bの容積より実質キャビティの容積分大きいのである。この実質キャビティには、ゲート8cを介して溶融樹脂が注入される。そして、ゲート8cには、ホットランナ11のノズル部が当接している。
The intermediate molded body formed in the molding cavity 7 b and remaining on the cavity surface 6 b of the molding cavity 7 b as the
成形キャビティ7cで成形され第1層21、第2層22及び第3層23として成形キャビティ7cのキャビティ面6cに残った中間成形体は、第二キャビティブロック4の回転により成形キャビティ7dへ移送される。第1層21、第2層22及び第3層23としての中間成形体とキャビティ面5dとで形成される実質キャビティは、第4層24用となる。この実質キャビティの容積は、成形キャビティ7dの容積から成形キャビティ7cの容積を差し引いたものである。すなわち、成形キャビティ7dの容積は、成形キャビティ7cの容積より実質キャビティの容積分大きいのである。この実質キャビティには、ゲート8dを介して溶融樹脂が注入される。そして、ゲート8dには、ホットランナ11のノズル部が当接している。
The intermediate molded body formed in the molding cavity 7c and remaining on the cavity surface 6c of the molding cavity 7c as the
成形キャビティ7dで成形され第1層21、第2層22、第3層23及び第4層24として成形キャビティ7dのキャビティ面6dに残った中間成形体は、第二キャビティブロック4の回転により冷却キャビティ7eへ移送される。すなわち、冷却キャビティ7eは成形キャビティ7dに対して中間成形体の移送方向に隣接して設けられている。冷却キャビティ7eは成形キャビティ7dと同一の寸法及び同一の形状を有するので、第1層21、第2層22、第3層23及び第4層24としての中間成形体とキャビティ面5eとで形成される実質キャビティの容積は零である。冷却キャビティ7eでは、積層成形が行われず、中間成形体が冷却されるのみである。そのため、冷却キャビティ7eは溶融樹脂の注入口であるゲートを有しない。
The intermediate molded body formed in the molding cavity 7d and remaining on the cavity surface 6d of the molding cavity 7d as the
各層の容積や形状が均等ではなく、図1に示すように第4層24の肉厚が他の層と比較して大きいようなときは、第4層の溶融樹脂が冷却不足となり、溶融樹脂の固化が遅延して表面形状が不安定になるためレンズの光学特性が低下する懸念がある。また、これを回避するため、第4層24の冷却時間に対応して成形サイクルの冷却時間を比較的長く設定した場合には、成形サイクル時間が著しく遅延して、生産効率の低下を招く。冷却キャビティ7eを設けることにより、第4層24の冷却が十分行われ、層形状が安定することによりレンズの光学特性が向上するとともに、冷却キャビティ7eで中間成形体を冷却することにより、冷却キャビティ7eを設けない場合に、肉厚が最も大きい第4層24に対応して比較的長時間に設定した冷却時間を短縮することができるので、成形サイクル時間が短縮でき生産性を向上させることができる。
When the volume and shape of each layer are not uniform and the thickness of the
冷却キャビティ7eで冷却され第1層21、第2層22、第3層23及び第4層24として冷却キャビティ7eのキャビティ面6eに残った中間成形体は、第二キャビティブロック4の回転により成形キャビティ7fへ移送される。第1層21、第2層22、第3層23及び第4層24としての中間成形体とキャビティ面5fとで形成される実質キャビティは、第5層25用となる。この実質キャビティの容積は、成形キャビティ7fの容積から成形キャビティ7dの容積を差し引いたものである。すなわち、成形キャビティ7fの容積は、成形キャビティ7dの容積より実質キャビティの容積分大きいのである。この実質キャビティには、ゲート8fを介して溶融樹脂が注入される。ゲート8fには、ホットランナ10のノズル部が当接している。
The intermediate molded body cooled by the cooling cavity 7e and remaining on the cavity surface 6e of the cooling cavity 7e as the
ゲート8fは、成形キャビティ7fの外周端面における型合わせ面18の第一キャビティブロック3側に設けられる。ゲート8fは、その断面積が比較的大きく設定されているため、溶融樹脂の成形圧力を成形キャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、成形キャビティ7fの形状を忠実に転写して表層である第5層を成形することができ、光学特性の良好な多層成形レンズを成形することができる。また、第5層25はレンズの光学面である重要部17の外周に帽子の鍔状で突出した円環状の鍔部16を有するので、ホットランナ10のノズル部からコールドスラッグが流入したりフローマークやジェッティングなどの成形不良が発生したりしてもそれは鍔部16内に留まる。そして、それらは多層成形レンズ20の重要部17に流入しないので、光学特性の良好な多層成形レンズが成形され得るのである。
The gate 8f is provided on the
図3に示すように、ゲート8a及びゲート8fは、成形キャビティ7a及び成形キャビティ7fの各円の中心と、その二の中心点を円周上に備える円の中心とを結んだ直線上にそれぞれ設けられている。また、ゲート8aは型合わせ面18に接して第二キャビティブロック4側に設けられ、ゲート8fは型合わせ面18に接して第一キャビティブロック3側に設けられている。よって、第5層の積層成形を経た状態の図1に示すように、ゲート8a及びゲート8fそれぞれがゲートカットして生成されるゲート痕9a及びゲート痕9fは、半円又は半楕円の各底辺を隣接させて一体となり多層成形レンズ20の外周端面の同一箇所に露出する。なお、第1層のゲート及び第5層のゲートのいずれか一方又は双方が前記直線上に設けられない場合には、両ゲートのゲート痕は一体になることはない。但し、第1層のゲート及び第5層のゲートの双方が前記直線上に設けられない場合であっても、双方が前記直線に対して各キャビティ外周の同位置に設けられるときは、両ゲートのゲート痕は一体になる。
As shown in FIG. 3, the gate 8a and the gate 8f are respectively on a straight line connecting the centers of the circles of the molding cavity 7a and the molding cavity 7f and the center of the circle having the two center points on the circumference. Is provided. The gate 8 a is provided on the
図1に示すように、ゲート痕9a及び9fは、半円又は半楕円である。すなわち、ゲート8a及びゲート8fの断面形状も半円又は半楕円である。但し、ゲートの断面形状は、半円又は半楕円に拘らず、一の辺又は一点が互いに接する形状であれば、矩形、台形、円又は楕円などの形状であっても構わない。このように、二のゲート痕が一体化することによりゲートカットが一度で実行されて容易化するとともに、第1層のゲート周辺が第5層(第N層)の溶融樹脂で溶融されることによりゲート周辺の溶融樹脂粘度が均一化されレンズの外観品質と光学特性が向上する。 As shown in FIG. 1, the gate marks 9a and 9f are semicircles or semi-elliptical. That is, the cross-sectional shapes of the gate 8a and the gate 8f are also semicircular or semielliptical. However, the cross-sectional shape of the gate may be a shape such as a rectangle, a trapezoid, a circle, or an ellipse as long as one side or one point is in contact with each other regardless of a semicircle or a semi-ellipse. In this way, the gate cut is performed once and facilitated by integrating the two gate traces, and the periphery of the gate of the first layer is melted by the molten resin of the fifth layer (Nth layer). As a result, the molten resin viscosity around the gate is made uniform and the appearance quality and optical characteristics of the lens are improved.
多層成形レンズの積層成形は、射出成形機の一成形サイクルを積層数に相当する回数繰り返すことにより実施される。本実施形態では、五層の多層成形レンズ20が、五の成形キャビティと一の冷却キャビティを備えた金型装置14で成形されるので、六の成形サイクルを要することになる。
Lamination molding of a multilayer molded lens is carried out by repeating one molding cycle of the injection molding machine a number of times corresponding to the number of laminations. In the present embodiment, since the five-layer multilayer molded
次に、射出成形機の一成形サイクルについて説明する。 Next, one molding cycle of the injection molding machine will be described.
型締装置15は、第二型板2を第一型板1に接近させて型閉じさせ、第一キャビティブロック3及び第二キャビティブロック4を型合わせさせる。型締装置15は、第一キャビティブロック3及び第二キャビティブロック4を、第一型板1及び第二型板2を介して圧締する。
The mold clamping device 15 brings the
射出装置は、そのノズルをスプル13に当接させた後、生成した溶融樹脂をスプル13及びホットランナ12、10、11を介して成形キャビティ7a〜7d、7fへ同時に供給して射出工程を実行する。射出工程の詳細については後述する。
The injection device causes the nozzle to contact the sprue 13 and then simultaneously supplies the generated molten resin to the molding cavities 7a to 7d and 7f via the sprue 13 and the
型締装置15は、第一キャビティブロック3及び第二キャビティブロック4の圧締を継続中に、射出工程の終了後、冷却時間タイマを計時開始して冷却工程を開始させる。また、射出装置は、次成形サイクルのための溶融樹脂を生成させる可塑化工程を開始させる。
The mold clamping device 15 starts the cooling process by starting the cooling time timer after the end of the injection process while continuing the pressure clamping of the
型締装置15は、冷却時間タイマの予め設定した冷却時間が経過したとき、冷却工程を終了させる。 The mold clamping device 15 ends the cooling process when the preset cooling time of the cooling time timer has elapsed.
型締装置15は、第二型板2を第一型板1から離隔させて型開きさせる。このとき、各中間成形体は第一キャビティブロック3の各キャビティ面から離型するとともに、各層のゲートはホットランナの各ノズル部からゲートカットされてそれぞれのゲート痕を残す。
The mold clamping device 15 opens the mold by separating the
型締装置15は、第二キャビティブロック4を回転させて、各中間成形体を次層の成形キャビティ又は冷却キャビティへ移送する。
The mold clamping device 15 rotates the
第二キャビティブロック4のキャビティ面6fに付着した第5層を含む完成品としての中間成形体は、突き出し装置でキャビティ面6fから離型された後、取出し装置などで金型装置14から外部へ搬送される。
The intermediate molded body as a finished product including the fifth layer attached to the cavity surface 6f of the
積層成形の射出工程は、各成形サイクルに跨って実行されるので、図5に基づいて、各射出工程を積層順に説明する。 Since the injection process of lamination molding is performed over each molding cycle, each injection process is explained in order of lamination based on FIG.
(S1)射出装置から供給された溶融樹脂は、スプル13、ホットランナ12、ホットランナ10、ゲート8aを順次に流動した後、第1層用の成形キャビティ7aを射出充填して第1層21が成形される。このとき、鍔部16の端面に設けられたゲート8aは、その位置にゲート痕9aを残す。そして、そのゲート痕9aは多層成形レンズ20の外周端面に露出する。
(S1) The molten resin supplied from the injection device sequentially flows through the sprue 13,
(S2)次の成形サイクルにおいて、射出装置から供給された溶融樹脂は、スプル13、ホットランナ12、ホットランナ11、ゲート8bを順次に流動した後、第1層21としての中間成形体とキャビティ面5bとからなる第2層用の実質キャビティを射出充填して第1層21の上に第2層22が積層成形される。このとき、第2層22の表面となるキャビティ面5bのゲート8bは、その位置にゲート痕9bを残す。
(S2) In the next molding cycle, the molten resin supplied from the injection device sequentially flows through the sprue 13, the
(S3)次の成形サイクルにおいて、射出装置から供給された溶融樹脂は、スプル13、ホットランナ12、ホットランナ11、ゲート8cを順次に流動した後、第1層21及び第2層22としての中間成形体とキャビティ面5cとからなる第3層用の実質キャビティを射出充填して第2層22の上に第3層23が積層成形される。このとき、第3層23の表面となるキャビティ面5cのゲート8cは、その位置にゲート痕9cを残す。そして、前の成形サイクルで生成されたゲート痕9bはレンズ表面に露出しないように第3層23の積層成形で溶融される。
(S3) In the next molding cycle, the molten resin supplied from the injection device sequentially flows through the sprue 13,
(S4)次の成形サイクルにおいて、射出装置から供給された溶融樹脂は、スプル13、ホットランナ12、ホットランナ11、ゲート8dを順次に流動した後、第1層21、第2層22及び第3層23としての中間成形体とキャビティ面5dとからなる第4層用の実質キャビティを射出充填して第3層23の上に第4層24が積層成形される。このとき、第4層24の表面となるキャビティ面5dのゲート8dは、その位置にゲート痕9dを残す。そして、前の成形サイクルで生成されたゲート痕9cはレンズ表面に露出しないように第4層24の積層成形で溶融される。
(S4) In the next molding cycle, the molten resin supplied from the injection device sequentially flows through the sprue 13, the
(S5)次の成形サイクルにおいて、前の成形サイクルで生成された第1層21、第2層22、第3層23及び第4層24からなる中間成形体は、冷却キャビティ7eで冷却される。
(S5) In the next molding cycle, the intermediate molded body composed of the
(S6)次の成形サイクルにおいて、射出装置から供給された溶融樹脂は、スプル13、ホットランナ12、ホットランナ10、ゲート8fを順次に流動した後、第1層21、第2層22第3層23及び第4層24としての中間成形体とキャビティ面5fとからなる第5層用の実質キャビティを射出充填して第4層24の上に第5層25が積層成形される。このとき、前々の成形サイクルで生成されたゲート痕9dはレンズ表面に露出しないように第5層25の積層成形で溶融される。また、鍔部16の端面に設けられたゲート8fは、その位置にゲート痕9fを残す。そして、そのゲート痕9fは多層成形レンズ20の外周端面に露出する。
(S6) In the next molding cycle, the molten resin supplied from the injection device sequentially flows through the sprue 13, the
以上詳述したことから明らかなように、第一実施形態における多層成形レンズ20の製造工程は、ゲート痕をレンズ外表面に露出させて第1層及び第N層を形成する積層成形工程と、第1層及び第N層を除く他の各層を形成する積層成形工程又はインサート成形工程と、前記積層成形工程又は前記インサート成形工程で生成されたゲート痕を次層以降の成形でレンズ表面に現れないように溶融する溶融工程とを含む。そのため、レンズ表面を形成する第1層及び第5層の重要部にコールドスラッグなどの溶融樹脂粘度の不規則な変化が生じないので、レンズの外観品質が向上するとともにレンズの光学特性が向上する。また、第2層から第4層までの内層では、コールドスラッグなどがゲート痕とともに溶融して消滅するので、光学特性に影響を及ぼさず、ダイレクトゲートにより生産性の向上や金型構造の簡易化が図れる。
As is clear from the above detailed description, the manufacturing process of the multilayer molded
また、第一実施形態では、第1層及び第5層それぞれのゲート痕9a、9fは、レンズ外周端面の同一箇所に隣接して設けられる。そのため、二のゲート痕が一体化して一度でゲートカットすることが可能となり生産性が向上するとともに、第1層のゲート周辺が第5層の溶融樹脂で溶融されることによりゲート周辺の溶融樹脂粘度が均一化されレンズの外観品質と光学特性が向上する。 In the first embodiment, the gate marks 9a and 9f of the first layer and the fifth layer are provided adjacent to the same location on the outer peripheral end surface of the lens. Therefore, it is possible to cut the gate at once by integrating the two gate marks, and the productivity is improved, and the molten resin around the gate is melted around the gate of the first layer with the molten resin of the fifth layer. The viscosity is made uniform and the appearance quality and optical characteristics of the lens are improved.
また、第一実施形態における多層成形レンズ20の製造工程は、成形キャビティ7dに対し中間成形体の移送方向に隣接して設けた冷却キャビティ7eで中間成形体を冷却する工程をさらに含む。そのため、肉厚が他の層と比較して大きい第4層であってもその層の冷却が十分行われ、層形状が安定することによりレンズの光学特性が向上する。また、冷却キャビティ7eで中間成形体を冷却することにより、冷却キャビティ7eを設けない場合に肉厚が最も大きい第4層に対応して比較的長時間に設定した冷却時間を短縮することができるので、成形サイクル時間が短縮でき生産性を向上させることができる。
Moreover, the manufacturing process of the multilayer molded
また、第一実施形態では、冷却キャビティ7eは、溶融樹脂の注入口であるゲートを有しないので、金型装置を簡易に構成できる。 Further, in the first embodiment, the cooling cavity 7e does not have a gate that is an injection port of the molten resin, so that the mold apparatus can be configured easily.
〔第二実施形態〕
図6に示す多層成形レンズ20aは、多層の層数Nを三に限定し、インサートした第2層22を第1層21及び第3層23により囲繞するようにインサート成形して製造されたものである。多層成形レンズ20aは、レンズの光学面である重要部17と、その外周に帽子の鍔状で突出した円環状の鍔部16とを備える。
[Second Embodiment]
The multilayer molded lens 20a shown in FIG. 6 is manufactured by insert molding so that the number N of multilayers is limited to three and the inserted
図7に示すように、第一実施形態のものと同様な型締装置15に取り付けられた金型装置14aは、型合わせ面18で型合わせする第一キャビティブロック3a及び第二キャビティブロック4aからなる。
As shown in FIG. 7, the mold apparatus 14a attached to the mold clamping apparatus 15 similar to that of the first embodiment includes a first cavity block 3a and a second cavity block 4a that perform mold matching on the
第一キャビティブロック3aの型合わせ面18には、キャビティ面5g及びキャビティ面5hが型合わせ面18の中心線上に刻設されている。第二キャビティブロック4aの型合わせ面18には、キャビティ面6g及びキャビティ面6hが型合わせ面18の中心線上に、キャビティ面5g及びキャビティ面5hとそれぞれ対向するように刻設されている。第二キャビティブロック4aは、180度毎に回転又は回動するようになっている。そのため、キャビティ面6gはキャビティ面5g及びキャビティ面5hと交互に対向し、キャビティ面6hはキャビティ面5h及びキャビティ面5gと交互に対向する。
On the
キャビティ面5g及びキャビティ面6gが対向し型合わせされることにより成形キャビティ7gが形成される。キャビティ面5h及びキャビティ面6hが対向し型合わせされることにより成形キャビティ7hが形成される。キャビティ面6gは、その外径、深さ及び曲率において、キャビティ面6hと同一である。キャビティ面5gは、その外径がキャビティ面5hと同一であるが、その深さ及び曲率においてはキャビティ面5hより小さくなるように構成されている。
The cavity surface 5g and the cavity surface 6g face each other and die match, thereby forming a molding cavity 7g. The
成形キャビティ7gの外周端部であってレンズの鍔部16端面に相当し型合わせ面18に隣接する箇所にはゲート8gが設けられている。成形キャビティ7hの外周端部であってレンズの鍔部16に相当し型合わせ面18に隣接する箇所にはゲート8hが設けられている。ホットランナ10、12に関しては、第一実施形態のものと機能、作用及び効果が同様であるから、それらの詳細な説明を省略する。
A gate 8g is provided at the outer peripheral end of the molding cavity 7g, corresponding to the
ゲート8g、8hは、その断面積が比較的大きく設定されているため、溶融樹脂の成形圧力を成形キャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、成形キャビティの形状を忠実に転写して表層である第1層21及び第3層23を成形することができるので、光学特性の良好な多層成形レンズ20aを成形することができる。第1層21及び第3層23はレンズの光学面である重要部17の外周に帽子の鍔状で突出した円環状の鍔部16を有するので、ホットランナ10のノズル部からコールドスラッグが流入したりフローマークやジェッティングなどの成形不良が発生したりしてもそれは鍔部16内に留まる。そして、それらは多層成形レンズ20aの重要部17に流入しないので、光学特性の良好な多層成形レンズ20aが成形され得るのである。
Since the gates 8g and 8h have a relatively large cross-sectional area, the molding pressure of the molten resin can be uniformly transmitted to the molding cavity with a low pressure loss. Therefore, since the
次に、図7及び図8に基づいて多層成形レンズ20aの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the multilayer molded lens 20a will be described with reference to FIGS.
図7に示すように、金型装置14aは、第1層21を成形キャビティ7gで成形し、第3層23を成形キャビティ7hで成形する。この成形後、金型装置14aが型開きし、成形キャビティ7hで成形された多層成形レンズ20aはゲートカットされてキャビティ面6hから離型して取り出される。
As shown in FIG. 7, the mold apparatus 14a molds the
第二キャビティブロック4aが180度回転した後、型閉じすることにより、第1層21を付着させたキャビティ面6gはキャビティ面5hと対向し型合わせして成形キャビティ7jが形成される。そして、多層成形レンズ20aが離型したキャビティ面6hはキャビティ面5gと対向し型合わせして第一成形キャビティ7iが形成される。
After the second cavity block 4a is rotated 180 degrees, the mold is closed, whereby the cavity surface 6g to which the
(S11)第一成形キャビティ7iへ、スプル13、ホットランナ10、ゲート8gを介して溶融樹脂が射出充填され、第1層21が成形される。第1層21を成形したゲート8gのゲート痕9gは、図6に示すように、多層成形レンズ20aの外周端面に露出する。
(S11) Molten resin is injected and filled into the first molding cavity 7i through the sprue 13, the
(S12)型開き後、第二キャビティブロック4aを180度回転又は回動させることにより、成形キャビティ7iで成形された第1層21は成形キャビティ7hに移送される。
(S12) After the mold is opened, the second cavity block 4a is rotated or rotated 180 degrees, whereby the
(S13)型開きの状態において、成形キャビティ7hのキャビティ面6hに付着した第1層21の開口した表面に、予め成形された第2層22としてのインサート成形体がロボットなどによって載置される。この工程を容易に実行するため、型締装置15は、型合わせ面18が水平となる竪型であることが好ましい。第2層22は、第1層21と同材質の樹脂原料を用いて射出成形や圧縮成形などで、第1層21と比較して外縁寸法が小さくなるように予め成形されたインサート成形体である。従って、第2層22は、ゲート痕を有する場合と有しない場合とが存在する。第2層22がゲート痕を有する場合、ゲート痕は第2層22の第1層21と接触しない面に設けられることが好ましい。このようにすれば、ゲート痕は第3層の積層成型時に溶融され消滅することになる。また、第2層22は単層ではなく、多層で構成されるものであってもよい。
(S13) In the mold open state, the insert molded body as the
(S14)第2層22と比較して外縁寸法が大きい成形キャビティ7hへ、スプル13、ホットランナ10、ゲート8hを介して溶融樹脂が射出充填される。第2層22の第1層21と接触しない面及び第1層21の第2層22と接触しない外周面の上に第3層23が積層成形される。それにより、第2層が第1層と第3層との間に囲繞される。図7はこの状態を示すものである。第3層23を成形したゲート8hのゲート痕9hは、図6に示すように、多層成形レンズ20aの外周端面に露出する。ゲート痕9hは、レンズ外周端面の同一箇所でゲート痕9gと隣接して露出するが、互いに離隔した箇所に露出するようにゲート8g、8hを配設してもよい。
(S14) The molten resin is injected and filled into the molding cavity 7h having a larger outer edge size than the
〔第三実施形態〕
第三実施形態に係るN層の多層成形レンズ製造システムは、第一実施形態で説明したような方法でインサート成形体26を成形する図示しない成形装置と図9に示す金型装置14bを備えた型締装置15とで構成される。成形装置で成形されたインサート成形体26は、金型装置14bに搬入されキャビティ7k、7l内の所定位置に配設された後、同時に射出充填して成形される第1層21及び第3層23(第N層)によって囲繞される。
[Third embodiment]
The N-layer multilayer molded lens manufacturing system according to the third embodiment includes a molding apparatus (not shown) that molds the insert molded
インサート成形体26は、図9には図示の便宜上一層として示したが、(N−2)層までの多層であることが好ましい。インサート成形体26は、それが多層の場合であっても、各層が互いに密着して一体となっている。インサート成形体26は、後工程で第1層21及び第3層23によって囲繞されるので、冷却時間を比較的短くして成形することが好ましい。これにより生産効率は向上するが、インサート成形体26の表面にはひけなどによる僅かな凹凸が生ずる。また、インサート成形体26の表面には表面層を成形したときのゲート痕が露出することもある。
Although the insert molded
図9に示すように、金型装置14bは、第一キャビティブロック3b及び第二キャビティブロック4bからなる。第一キャビティブロック3bのキャビティ面5iと第二キャビティブロック4bのキャビティ面6iとでキャビティ7kが形成され、キャビティ7kで多層成形レンズ20bが成形される。また、第一キャビティブロック3bのキャビティ面5jと第二キャビティブロック4bのキャビティ面6jとでキャビティ7lが形成され、キャビティ7lでも多層成形レンズ20bが成形される。キャビティ7k及びキャビティ7lは同一形状、同一寸法であるから、一度の成形サイクルで二個の多層成形レンズ20bを成形することができる。この複数キャビティの数は、インサート成形体26の成形装置の成形サイクル時間に応じて任意に変更され得るものである。
As shown in FIG. 9, the mold apparatus 14b includes a first cavity block 3b and a second cavity block 4b. A cavity 7k is formed by the cavity surface 5i of the first cavity block 3b and the cavity surface 6i of the second cavity block 4b, and the multilayer molded lens 20b is molded by the cavity 7k. A cavity 7l is formed by the cavity surface 5j of the first cavity block 3b and the cavity surface 6j of the second cavity block 4b, and the multilayer molded lens 20b is also molded by the cavity 7l. Since the cavity 7k and the cavity 7l have the same shape and the same dimensions, the two multilayer molded lenses 20b can be molded in one molding cycle. The number of the plurality of cavities can be arbitrarily changed according to the molding cycle time of the molding apparatus for the insert molded
このように、多層成形レンズ20bを成形するキャビティ7kのゲート8i、8jは直径方向に離隔し、キャビティ7lのゲート8i、8jは隣接している。そのため、多層成形レンズ20bは、ゲート痕9i、9jを直径方向に離隔して有するものと隣接して有するものとが存在することになる。また、図示は省略するが、多層成形レンズ20bは、第一実施形態の多層成形レンズ20及び第二実施形態の多層成形レンズ20aと同様に重要部17及び鍔部16を有する。
As described above, the gates 8i and 8j of the cavity 7k for molding the multilayer molded lens 20b are separated in the diameter direction, and the gates 8i and 8j of the cavity 7l are adjacent to each other. Therefore, the multilayer molded lens 20b has a structure in which the gate marks 9i and 9j are separated in the diameter direction and a structure in which the gate marks 9i and 9j are adjacent to each other. Although not shown, the multilayer molded lens 20b includes an
インサート成形体26は、第1層21及び第3層23のための空間を形成するため、キャビティ7k及びキャビティ7lそれぞれのほぼ中心部に、インサート成形体26が有するサイドゲート又はダミータブ等によって保持されるように配設される。
In order to form a space for the
キャビティ7kの第1層21用空間にはゲート8iが接続され、ゲート8iにはスプル27が接続されている。スプル27は、第二キャビティブロック4bの端面に開口しており、そこには図示しない第一射出装置のノズルが当接する。キャビティ7lの第1層21用空間にはゲート8iが接続され、ゲート8iはランナ29によりスプル27に接続されている。ランナ29は、第二キャビティブロック4b内でキャビティ7kを迂回して干渉しないよう適宜に設けられる。
A gate 8i is connected to the space for the
キャビティ7kの第3層23用空間にはゲート8jが接続され、ゲート8jには必要に応じて設けられたホットランナ10、12が接続されている。キャビティ7lの第3層23用空間にはゲート8jが接続され、ゲート8jにはホットランナ10、12が接続されている。ホットランナ12にはスプル28が接続されている。スプル28は、第一型板1の側面に開口しており、そこには図示しない第二射出装置のノズルが当接する。
A gate 8j is connected to the space for the
次に、図9及び図10に基づいて多層成形レンズ20bの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the multilayer molded lens 20b will be described with reference to FIGS.
(S21)第1層21及び第3層23(第N層)を除く他の各層を一体で構成し成形装置で成形されたインサート成形体26を金型装置14bに搬入して配設する。インサート成形体26の金型装置14bへの搬入は、ロボットが好適に用いられる。
(S21) The insert molded
(S22)インサート成形体26によりキャビティ7k、7l内に形成された第1層21及び第3層23用の空間は、第一射出装置及び第二射出装置からスプル28,29及びゲート8i、8jを介して供給される溶融樹脂で同時に射出充填される。このインサート成形により、インサート成形体26は、第1層21及び第3層23により囲繞される。
(S22) The spaces for the
(S23)インサート成形工程において、インサート成形体26の表面の凹凸やゲート痕がレンズ表面に現れないように、インサート成形体26の表面は溶融樹脂で溶融される。
(S23) In the insert molding step, the surface of the insert molded
以上詳述したことから明らかなように、第三実施形態における多層成形レンズ20bの製造工程は、第1層及び第N層を除く他の各層を一体で構成するインサート成形体を金型装置に搬入して配設する工程と、ゲート痕をレンズ外表面に露出させる第1層及び第N層を同時に成形して前記インサート成形体を第1層及び第N層で囲繞するインサート成形工程と、前記インサート成形工程で前記インサート成形体表面の凹凸やゲート痕がレンズ表面に現れないように前記インサート成形体の表面を溶融する溶融工程とを含む。 As is clear from the above detailed description, in the manufacturing process of the multilayer molded lens 20b in the third embodiment, an insert molded body that integrally constitutes each other layer except the first layer and the Nth layer is used as a mold apparatus. A step of carrying in and disposing; and an insert molding step of simultaneously molding the first layer and the Nth layer exposing the gate traces on the outer surface of the lens and surrounding the insert molded body with the first layer and the Nth layer; And a melting step of melting the surface of the insert molded body so that irregularities and gate traces on the surface of the insert molded body do not appear on the lens surface in the insert molding step.
そのため、レンズ表面を形成する第1層及び第3層の重要部にコールドスラッグなどの溶融樹脂粘度の不規則な変化が生じないので、レンズの外観品質が向上するとともにレンズの光学特性が向上する。また、インサート成形体26表面の凹凸やゲート痕は溶融されて消滅するので、光学特性に影響を及ぼさない。さらに、インサート成形体26の成形サイクルは比較的短くすることができるので生産性の向上を図ることができる。
Therefore, irregular changes in the viscosity of the molten resin such as cold slug do not occur in the important parts of the first and third layers forming the lens surface, so that the appearance quality of the lens is improved and the optical characteristics of the lens are improved. . In addition, since the irregularities and gate marks on the surface of the insert molded
〔変形例〕
多層成形レンズ20、20aが適用される車両等の前照灯において、所定配光パターン中の明暗境界線近傍の色にじみを改善したりぼかし効果を付与したりするため、レンズ表面に微細凹凸形状を設けることが要求される場合がある。本変形例は、第一実施形態〜第三実施形態に基づいて第1層又は第3層(第N層)用のキャビティ面6a〜6j、5f、5h〜5jに微細凹凸19が刻設されるように変形を施したものである。第1層又は第N層の成形時に、溶融樹脂は微細凹凸19を転写して第1層又は第N層の重要部表面であるレンズ表面に微細凹凸形状19aを形成させる。
[Modification]
In a headlamp of a vehicle or the like to which the multilayer molded
図11、図12に示すように、微細凹凸19は、例えば断面視で半波整流波形状又は正弦波形状に類似した形状でなる数マイクロメートルから数ミリメートル程度の無数の凹凸で構成されたものである。一般にテクスチャと称される微細凹凸19は、第1層用キャビティ面6a〜6j及び第5層用キャビティ面5fのいずれか一方の全面又はその一部分に設けられる。また、微細凹凸19は、第1層用キャビティ面6g〜6j及び第3層(第N層)用キャビティ面5f、5h〜5jのいずれか一方の全面又はその一部分に設けられる。第一実施形態及び第二実施形態では、微細凹凸19は、6個又は2個必要とする第1層用キャビティ面6a〜6hに設けるのではなく、1個のみの第5層又は第3層用キャビティ面5f、5hに設けることが好ましい。その理由は次の通りである。微細凹凸19を有する1個のキャビティ面を製作するには数百万円以上の加工費用を要する。したがって、1個のみの第5層又は第3層用キャビティ面5f、5hに対して、6個又は2個必要とする第1層用キャビティ面6a〜6hに微細凹凸19を施工する場合には、数百万円の6倍又は2倍コストが掛ることになる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
第1層及び第N層用のゲート8a、8f、8g、8hは、その断面積が比較的大きく設定されているので、溶融樹脂の成形圧力を成形キャビティ内に低い圧力損失で均一に伝えることができる。そのため、微細凹凸19が第1層又は第N層へ精確に転写成形され、微細凹凸19と可及的に近似した形状の微細凹凸形状19aをレンズ表面に形成することができる。この効果は、微細凹凸19が第1層又は第N層のいずれのキャビティ面に刻設される場合でも同様である。
The gates 8a, 8f, 8g, and 8h for the first layer and the Nth layer are set to have a relatively large cross-sectional area, so that the molding pressure of the molten resin can be uniformly transmitted to the molding cavity with low pressure loss. Can do. Therefore, the
尚、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。 In addition, this invention includes what can be implemented in the aspect which added various change, correction, improvement, etc. based on the knowledge of those skilled in the art. Further, it goes without saying that any of the embodiments to which the above-mentioned changes are added is included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.
例えば、第一実施形態では多層成形レンズ20の層数が五であるものとして説明したが、その層数は三以上の整数(N)であれば数の如何を問わない。そのとき、成形キャビティの数は層数と同数のN個となる。
For example, in the first embodiment, the multilayer molded
また、第一実施形態では、全ての層を積層成形で形成するように説明したが、第1層及び第N層以外の層である内層の一又は複数の層を積層成形に代えて第二実施形態で説明したインサート成形により形成するようにしてもよい。その場合、インサート成形で形成する層のための成形キャビティは不要となる。インサート成形体は、第二キャビティブロックが型開きし回転した後、インサート成形で形成する層の次層用成形キャビティにおける中間成形体の表面に載置される。 Further, in the first embodiment, it has been described that all the layers are formed by lamination molding. However, one or a plurality of layers other than the first layer and the Nth layer are replaced by lamination molding, and the second layer is formed. You may make it form by the insert molding demonstrated in embodiment. In that case, the molding cavity for the layer formed by insert molding becomes unnecessary. The insert molded body is placed on the surface of the intermediate molded body in the molding cavity for the next layer of the layer formed by insert molding after the second cavity block is opened and rotated.
また、第一実施形態では多層成形レンズ20の第1層の表面曲率が第5層の表面曲率より小さい例で説明したが、第1層の表面曲率が第5層の表面曲率より大きくなるように構成してもよい。その場合、第一型板のキャビティ面は型合わせ面から突出することもある。
In the first embodiment, the example in which the surface curvature of the first layer of the multilayer molded
また、第一実施形態では多層成形レンズ20の内層である第2層22、第3層23及び第4層24の各層における端面が第1層21の内層側に接触する構成で説明した。これに対し、内層の端面が第N層の内層面に接触するように内層を構成することもできる。
In the first embodiment, the configuration has been described in which the end surfaces of the
また、第一実施形態では成形キャビティを円周上に配設する例を示したが、成形キャビティを直線上に配設してもよい。さらに、複数の成形キャビティを事前に配設するのではなく、一の成形キャビティにおいて第二キャビティブロックを手動又は自動で交換するように構成してもよい。 Moreover, although the example which arrange | positions a shaping | molding cavity on the periphery was shown in 1st embodiment, you may arrange | position a shaping | molding cavity on a straight line. Further, the second cavity block may be replaced manually or automatically in one molding cavity instead of arranging a plurality of molding cavities in advance.
また、第一実施形態では内層のゲート8b〜8dを各内層の中央部に配設する例を示したが、内層のゲート位置は、そのゲート痕が各内層の次層以降の積層成形で覆われる位置であれば何処でも構わない。特に、内層の端面が第N層の内層面に接触するように内層を構成した場合では、内層の端面にゲートを配設することができる。 In the first embodiment, the inner layer gates 8b to 8d are shown in the central portion of each inner layer. However, the gate position of the inner layer is covered by lamination molding of the inner layer and subsequent layers. As long as it is in a position where it can be seen, it does not matter. In particular, when the inner layer is configured such that the end surface of the inner layer is in contact with the inner layer surface of the Nth layer, a gate can be disposed on the end surface of the inner layer.
また、第一実施形態乃至第三実施形態ではゲート痕9a、9f〜9jを多層成形レンズ20、20aの外周端面としての鍔部16端面に設ける例を示した。しかしながら、第1層及び第N層のゲート痕は、多層成形レンズの重要部(光学面)外側に設けられた鍔部の端面を除く両面又はいずれか一方の面であるレンズ外表面に設けられるようにしてもよい。また、第1層及び第N層のゲート痕は鍔部を有しない多層成形レンズの重要部端面としてのレンズ外表面に設けられるようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the gate traces 9a and 9f to 9j are provided on the end surface of the
また、第一実施形態及び第二実施形態では鍔部16は帽子の鍔のように円環状のものとして示したが、野球帽の鍔のように一部分が一又は複数で張り出すようなものであってもよい。
In addition, in the first embodiment and the second embodiment, the
また、第一実施形態では、第1層21用ゲート8a及び第5層25用ゲート8fにはホットランナ10が当接する例を示し、第二実施形態では、第1層21用ゲート8g及び第3層23用ゲート8hにはホットランナ10が当接する例を示した。しかしながら、ホットランナに代えてサイドゲートなどを用いてもよい。
In the first embodiment, an example in which the
また、第一実施形態では第1〜4層を含む中間成形体に対して冷却キャビティ7eを設ける例で冷却キャビティについて説明した。しかしながら、冷却キャビティは三以上でN個の成形キャビティのうち任意の一又は複数の成形キャビティに対して設けることができる。特には、第N層に対して冷却キャビティを設けた場合、外層である第N層のひけは光学特性に大きく影響するので、冷却キャビティがより効果的となる。なお、冷却キャビティは必須のものではなく、冷却キャビティを備えず成形キャビティのみでキャビティブロックを構成するようにしてもよい。 In the first embodiment, the cooling cavity has been described as an example in which the cooling cavity 7e is provided for the intermediate molded body including the first to fourth layers. However, three or more cooling cavities can be provided for any one or more of the N molding cavities. In particular, when a cooling cavity is provided for the Nth layer, sink marks of the Nth layer, which is the outer layer, greatly affect the optical characteristics, so that the cooling cavity becomes more effective. Note that the cooling cavity is not essential, and the cavity block may be configured by only the molding cavity without providing the cooling cavity.
5a〜5j キャビティ面
6a〜6j キャビティ面
7a〜7d、7f〜7l 成形キャビティ
7e 冷却キャビティ
8a〜8d、8f〜8j ゲート
9a〜9d、9f〜9j ゲート痕
14、14a、14b 金型装置
17 重要部
18 型合わせ面
19 微細凹凸
19a 微細凹凸形状
20、20a、20b 多層成形レンズ
21 第1層
22 第2層
23 第3層(第N層)
24 第4層
25 第5層(第N層)
5a to 5j Cavity surface 6a to 6j Cavity surface 7a to 7d, 7f to 7l Molding cavity 7e Cooling cavity 8a to 8d, 8f to 8j Gate 9a to 9d, 9f to 9j
24
Claims (8)
第1層及び第N層を成形したゲートのゲート痕はレンズ外表面に露出し、
第2層から第(N−1)層までの各層を成形したゲートのゲート痕はレンズ外表面及びレンズ表面に露出しない多層成形レンズ。 A multilayer molded lens having three or more layers (N layers),
The gate mark of the gate formed with the first layer and the Nth layer is exposed on the lens outer surface,
A multilayer molded lens in which the gate marks of the gates formed from the second layer to the (N-1) th layer are not exposed on the lens outer surface and the lens surface.
ゲート痕をレンズ外表面に露出させて第1層及び第N層を形成する積層成形工程と、
第1層及び第N層を除く他の各層を形成する積層成形工程又はインサート成形工程と、
前記積層成形工程又は前記インサート成形工程で生成されたゲート痕を次層以降の成形でレンズ表面に現れないように溶融する溶融工程と、
を含む多層成形レンズの製造方法。 An intermediate molded body as a first layer molded with a molding cavity having a minimum volume among a plurality of molding cavities having different volumes is transferred to a molding cavity having a larger volume and the second layer is laminated or insert molded. The intermediate molded body is subsequently transferred to each layer molding cavity up to the N-th layer and laminated molding or insert molding to produce a multilayer molded lens having three or more layers (N layers),
A layer forming step of forming a first layer and an Nth layer by exposing a gate mark on the outer surface of the lens;
Lamination molding process or insert molding process for forming each of the layers other than the first layer and the Nth layer;
A melting step for melting the gate marks generated in the laminate molding step or the insert molding step so as not to appear on the lens surface in the molding after the next layer; and
A method for producing a multilayer molded lens comprising:
第1層及び第N層を除く他の各層を一体で構成するインサート成形体を金型装置に搬入して配設する工程と、
ゲート痕をレンズ外表面に露出させる第1層及び第N層を同時に成形して前記インサート成形体を第1層及び第N層で囲繞するインサート成形工程と、
前記インサート成形工程で前記インサート成形体表面の凹凸やゲート痕がレンズ表面に現れないように前記インサート成形体の表面を溶融する溶融工程と、
を含む多層成形レンズの製造方法。 A method for producing a multilayer molded lens having three or more layers (N layers),
A step of carrying in and disposing an insert molded body integrally forming each of the layers other than the first layer and the Nth layer into a mold apparatus;
An insert molding step of simultaneously molding a first layer and an Nth layer that expose a gate mark on the outer surface of the lens and surrounding the insert molded body with the first layer and the Nth layer;
A melting step of melting the surface of the insert molded body so that irregularities and gate traces on the surface of the insert molded body do not appear on the lens surface in the insert molding step;
A method for producing a multilayer molded lens comprising:
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