JP3579105B2

JP3579105B2 - 射出製形金型及び射出成形方法

Info

Publication number: JP3579105B2
Application number: JP03373395A
Authority: JP
Inventors: 一男齊藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JPH08224757A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチックの射出成形法に用いる射出成形金型に係わり、詳しくは、射出成形品の高精度を要求される面への転写性を向上させる射出成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
面精度を必要とするレンズ・プリズムなどの光学素子を射出成形する場合、成形品の各部の肉厚の違いにより冷却速度が異なり、これによる各部での収縮率の違いは不均一な応力分布を引き起こし、その結果として成形品の面精度を損なうという問題がある。これを解決する手段として、特開昭６２−８００１５号公報所載の技術が開示されている。この従来技術を図８〜図１０により説明する。図８はレンズ成形用金型の縦断面図、図９は図８のＡ−Ａ断面図、図１０は図８の可動入駒部をパーティング面からみた平面図である。図８において、１０１ａは、互いに対向して配設される金型の一方の金型架体に係る固定架体、１０１ｂは、他の一方の金型架体に係る可動架体である。
【０００３】
固定架体１０１ａには、固定スリーブ１０２ａが組合わされて金型の取付板１０３ａにより、前記スリーブのフランジ部１０４ａを前記固定架体１０１ａと挟持するように固定される。固定スリーブ１０２ａの組合わせ固定後、固定スリーブ１０２ａの外周と固定架体１０１ａとの境界に、第１の空隙（以下エアギャップという）１０５ａと第２の空隙（以下エアギャップという）１０６ａが形成されるように、前記固定スリーブ１０２ａの外周には段差部１２４を設けるか寸法的に形状が配慮されている。１０７ａは、キャビティ１０８の一部を形成する固定入駒であり、前記固定スリーブ１０２ａに嵌着されている。固定入駒１０７ａと固定スリーブ１０２ａと合わせて固定入駒部と称する。
【０００４】
固定入駒１０７ａと固定スリーブ１０２ａと取付版１０３ａとを貫通して、冷却穴１０９が穿設され、仕切板１１０がそれぞれの冷却穴１０９に挿入固定されている。これら冷却穴１０９は、取付板１０３ａの冷媒導入部１１１に連通し、外部の冷却装置および制御装置（図示せず）に連動して冷媒が固定入駒１０７ａ内を循環できるようになっている。１１３は温度感知センサーであり、リード線１１３ａにより金型外部に導かれ、前記温度制御装置に結線されている。一方、前記固定スリーブ１０２ａにはヒータ１１２が、キャビティ中心軸に対して軸対称に配置されている。図９は、前記冷却穴１０９およびヒータ１１２の配置例を示したものである。ヒータ１１２からのリード線１１２ａは、固定架体１０１ａに形成されている環状の溝１１４にいったん導かれ、前記温度制御装置に結線されている。上記ヒータ１１２および冷却穴１０９の配置（挿入深さや中心軸からの距離）は、レンズの形状や大きさにより適宜選択される。そして、その配置は好ましくは、キャビティ面１０８ａ，１０８ｂに対して、軸対称で、かつ等距離に配置されることが望ましい。
【０００５】
固定架体１０１ａに対向して配設される可動架体１０１ｂには、前記固定入駒１０７ａ、固定スリーブ１０２ａに対向し、可動入駒１０７ｂ、可動スリーブ１０２ｂが配置されている。すなわち、キャビティ１０８を形成するための可動入駒１０７ｂが型開き方向に摺動可能に可動スリーブ１０２ｂに嵌め合わされ、その可動スリーブ１０２ｂが可動架体１０１ｂに組み合わされ固定されている。可動入駒１０７ｂと可動スリーブ１０２ｂとを合わせて可動入駒部と称する。可動入駒部にもヒータ１１２および冷却穴１０９が同様に設けられている。可動入駒部のヒータ１１２および冷却穴１０９は、好ましくはキャビティ１０８の中心軸に対し、軸対称に配置されるとともに、その配置距離は、固定入駒部のヒータ１１２および冷却穴１０９と等しくなることが望ましい。
【０００６】
可動スリーブ１０２ｂと可動架体１０１ｂとの境界には、固定側と同様第１のエアギャップ１０５ｂと第２のエアギャップ１０６ｂが形成されるように、可動スリーブ１０２ｂの外周部に段差部１２４を設けるか寸法的に形状が配慮されている。段差部１２４は、固定，可動入駒部と金型架体との境界、図８では固定スリーブ１０２ａと固定架体１０１ａ，可動スリーブ１０２ｂと可動架体１０１ｂとの境界接触部となるもので、この段差部と金型架体とは円柱面で接触するように構成されており、他の境界部に断熱部となる第１のエアギャップ１０５ａ，１０５ｂ、第２のエアギャップ１０６ａ，１０６ｂが形成されているものである。１１５は、固定，可動入駒１０７ａ，１０７ｂ間に溶融樹脂を充填するキャビティ１０８を形成しうるように前記可動入駒１０７ｂを押圧する加圧手段である。１１６はスプル、１１７はランナ、１１８はゲートを示し、これらは溶融樹脂の通路を形成するとともに、キャビティ１０８への樹脂充填通路となっている。
【０００７】
１１９は、互いに対向して配設される金型のパーティング面で、固定入駒部，固定架体と可動入駒部，可動架体との合わせ面であり分離面となるものである。１２３は、金型結合のための受板である。１２０は固定スリーブ１０２ａおよび可動スリーブ１０２ｂのパーティング面１１９に円状に形成した第３のエアギャップともいうべき断熱溝である。この断熱溝１２０は、図１０に示すように、ランナ１１７、ゲート１１８など溶融樹脂充填通路と交錯しないように部分的に不連続部１２２を形成している。１２１は固定架体１０１ａ，可動架体１０１ｂに穿設された冷却穴であり、前記固定，可動入駒１０７ａ，１０７ｂに穿設された冷却穴１０９とは、金型内で連結しておらず、金型架体部のみで独立して温度調節できるようになっている。
【０００８】
この従来技術の金型構造は、架体部を除く入駒部だけの加熱、冷却を可能としたため、成形サイクルの大幅短縮が可能となり、さらに前記キャビティ面１０８ａ，１０８ｂの温度分布幅を極めて小さくすることができる。その効果を発揮する第１の特徴は、架体部とスリーブとの間に第１のエアギャップ１０５ａ，１０５ｂと第２のエアギャップ１０６ａ，１０６ｂを形設したことにある。これらのエアギャップの断熱効果により、架体部と入駒部との大部分の熱移動が遮断可能となったためである。これらのエアギャップの寸法ｇ_１，ｇ_２は架体部とスリーブ間で伝導による熱移動が生じない寸法であれば良く、好ましくは５μｍ以上が効果的である。
【０００９】
この従来技術の第２の特徴は、上記パーティング面１１９での接触による熱移動を遮断する第３のエアギャップを固定，可動スリープ１０２ａ，１０２ｂの段差部１２４の近傍のパーティング面に形設したことにある。前記断熱溝１２０の寸法は、溝幅ｇ_３は、段差部１２４でのスリーブと架体部間の熱流すなわち熱移動を防止できる寸法であれば良く、好ましくは５μｍ以上が最適である。また、溝深さｌは、ヒータ１１２の位置やキャビティ１０８の大きさによって決まるが、基本的には溝幅ｇ_３と同様、段差部での熱移動を遮断できる寸法であれば良く、好ましくは５ｍｍ以上が最適である。
【００１０】
この従来技術によれば、スリーブと架体部との間に設けたエアギャップと、スリーブパーティング面に設けた断熱溝２０により、入駒部だけの加熱冷却をキャビティ面の温度分布を小さくしたまま行うことができるようになった。これによりレンズ成形サイクルの大幅な短縮が可能となり、レンズのコスト低減に寄与するところが大きいというものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術による金型部材に空隙（エアギャップ）や断熱溝を設けて成形品の冷却を均一化する手段は、徐冷効果が薄いため、厚肉成形品になると、内部応力分布が不均一となり、これを可動側入駒部により圧縮しても、レンズ・プリズムなどの光学素子の成形品では、良好な面精度は得られないという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、発明の目的は、精度を必要とされる面の転写性を向上させることのできる射出成形金型及び射出成形方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の射出成形金型は、射出成形品に鏡面をつくる鏡面部と、射出成形品の前記鏡面以外の面にヒケを誘発させるように仕上げられた微細な砂目面とで、キャビティ部の金型面を構成する金型部材の内、前記砂目面は、前記鏡面部を構成する金型部材よりも熱伝導率が高い金型部材に形成され、この熱伝導率が高い金型部材は射出成形金型に対して入れ子化されて設けられていることを特徴とする。
前記砂目面が形成された熱伝導率が高い金型部材は、前記鏡面部が形成された金型部材よりも軟質な金属であることを特徴とする。前記砂目面が形成された熱伝導率が高い金型部材は、銅、アルミニウム、炭素鋼、炭化珪素から選択され、前記鏡面部が形成された金型部材は、前記熱伝導率が高い部材よりも熱伝導率が低いステンレス鋼、ジルコニア、アンバー３６ Ni 鋼、セラミックスから選択されることを特徴とする。前記熱伝導率が高い金型部材は、前記キャビティ部内に溶融樹脂を射出するゲート部を有することを特徴とする。前記キャビティ部の金型面を構成する金型部材の内、前記ゲート部を有する金型部材と対向する金型部材には、射出成形品たるプリズムに凸部を形成するための凹部を凹設したことを特徴とする。また上記射出成形品は、プリズムであることを特徴とする。
また本発明の射出成形方法は、固定金型と可動側金型とからなる射出成形金型により射出成形品を成形する射出成形方法において、前記射出成形金型の可動金型内に、前記射出成形品に鏡面をつくる鏡面部を形成した金型部材と、前記鏡面以外の面にヒケを誘発させるように微細な砂目面を形成した、鏡面部を形成した金型部材よりも熱伝導率が高い金型部材とを配し、前記熱伝導率が高い金型部材の砂目面と前記鏡面部を形成した金型部材の鏡面部とでキャビティ部の金型面を構成し、前記キャビティ部の金型面に溶融した樹脂を射出した後にヒケ限界圧以下の保圧を掛けて樹脂が固化する段階で、前記熱伝導率が高い金型部材の砂目面で樹脂にスキン層を形成させると共にヒケを誘発させて、前記鏡面部による鏡面の転写をすることを特徴とする。前記射出成形金型の固定金型内に、射出成形品に鏡面をつくる鏡面部を形成した金型部材を配することを特徴とする。
前記ヒケ限界圧以下の保圧は、キャビティ部に溶融樹脂が流れ込むゲート部の樹脂が固化するまで掛けることを特徴とする。前記ヒケ限界圧以下の保圧は、砂目面が樹脂で充填されずに、砂目面に空気層が点在する圧力であることを特徴とする。前記射出成形品は、プリズムであることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
請求項１〜１１に係る発明の作用では、射出成形金型内に溶融した樹脂を射出し、ヒケ限界圧以下の保圧を掛けると、その冷却過程で他の金型部材よりも熱伝導率が高い材料で作製された部材に接している成型品の面にのみヒケが発生し、これにより他の金型面の転写性が向上する。その際、熱伝導率が高い金型部材の金型面を微細な砂目面とすることにより、冷却過程における樹脂の剥離を促進させる。また、熱伝導率が高い金型部材が入子化されているので、軟質金属を用いても、型締め力により変形する恐れがなくなる。
【００１５】
【実施例１】
図１〜図４は実施例１を示し、図１は成形品たるプリズムの斜視図、図２は射出成形金型の斜視図、図３は射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図、図４はキャビティ部の拡大断面図である。
【００１６】
図１において、１２は成形品たるプリズムであり、鏡面に仕上げられるべき光学機能面たるＡ面１３、Ｂ面１４およびＣ面１５を有する。これらの光学機能面を挟んで、側面３５、３６が形設され、側面３６には、ゲート３６ａ、ランナ３６ｂが連設している。本実施例では、このプリズム１２を成形する射出成形金型について説明する。
【００１７】
図２において、射出成形金型は固定金型と可動金型とからなり、固定金型は、主に固定側取付板１と固定側型板２と固定側型板２に埋設された固定側スリーブ９とから構成されている。可動金型は、主に可動側型板３とスペーサブロック４と可動側取付板５と可動型板３に埋設された可動側スリーブ６とから構成されている。可動スリーブ６は炭素鋼からなり、２ヵ所に可動金型側のキャビティ部１０が配設されている。キャビティ部１０は、図３に示すように、可動スリーブ６に穿設さたプリズム１２の厚さに相当する幅の長方形の穴と、その穴に挿設された鏡面入子７、８とによって形成されている。前記長方形の穴の側面３１Ａ，３１Ｂの表面は、図４に示すように、微細な砂目面３７に仕上げられている。鏡面入子７、８は、プリズム１２のＡ面１３、Ｃ面１５を形成する金型部材であり、可動スリーブ６より熱伝導率の低いジルコニアからなる。Ａ面１３、Ｃ面１５に相当する鏡面入子７、８の表面は鏡面に仕上げられている。可動スリーブ６の長方形の穴の側面３１Ｂの側には、溶融樹脂が流れ込むゲ−ト部１１が刻設されている。
【００１８】
一方、固定金型側のキャビティを構成する部材は、固定側スリーブ９である。固定側スリーブ９の表面は、プリズム１２のＢ面１４を形成する。固定スリーブ９はジルコニアからなり、表面は鏡面に仕上げられている。可動金型側のキャビティ部１０と固定金型側の固定スリーブ９の表面とでキャビティを構成するものである。
【００１９】
つぎに、本実施例の作用を説明する。図２に示す射出成形金型を閉じた状態で、図示を省略した射出成形機のノズルより、射出成形金型のキャビティに溶融した樹脂を射出する。その後、図３に示すゲート部１１の樹脂が固化するまで、ヒケ限界圧以下の圧力を保圧として掛ける。キャビティを形成する面の中で、側面３１Ａ，３１Ｂを形成している可動スリーブ６は、図３の鏡面入子７、８および図２の固定側スリーブ９よりも熱伝導率が高いため、図４に示すように、樹脂が固化する段階において、樹脂３２の可動側スリーブ６に接触した部分は、いち早くスキン層３３を形成するが、保圧が低いため樹脂３２が砂目面３７に十分に充填されず、側面３１Ａ，３１Ｂと樹脂３２との間に空気層３４が点在し剥離しやすくなる。その後、収縮による内部応力によって引っ張られ、結果としてプリズム１２の側面３５、３６（図１参照）がヒケることになる。これにより、プリズム１２の光学機能面たる鏡面のＡ面１３、Ｂ面１４およびＣ面１５は転写性が良好となる。
【００２０】
本実施例によれば、射出成形金型のキャビティを形成する鏡面部より、側面部の金型面の熱伝導率を高くし、加えて表面を砂目面にすることで、鏡面部以外の面にヒケを誘発し、鏡面部の転写性が良好なプリズムを得ることができる。また、熱伝導率の異なる材料を、成形品の形状に合わせて使い分けることにより、高精度の成形品を得る射出成形金型を簡単な構造にすることができる。
【００２１】
本実施例では、可動スリーブに、炭素鋼を用いたが、これに替えて、炭化ケイ素、銅またはアルミニウムなどを用いてもよい。また、鏡面入子および固定側スリーブに、ジルコニアを用いたが、これに替えて、アンバー３６Ｎｉ鋼または熱伝導率の低いセラミックスなどを用いてもよい。キャビティを構成する金型材料の熱伝導率を表１に示す。これらの材料を選択する場合は、各材料の熱伝導率の差に注意する必要がある。
【００２２】
【表１】

【００２３】
なお、本実施例においては、成形品をプリズム、すなわち光学素子を例として挙げたが、同様の形状で高い面精度を要求される成形品ならば、光学素子以外のものであっても適用することができる。
【００２４】
【実施例２】
図５は実施例２を示し、射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図である。本実施例の成形品と射出成形金型の基本的構造は実施例１と同様のため、異なる部分のみ説明し、共通部分の図と説明を省略する。すなわち、本実施例の成形品は実施例１の図１に示すプリズム１２と同一である。また、本実施例の射出成形金型の構造もキャビティ部２０を除いて図２に示す通りである。
【００２５】
図５において、可動金型側のキャビティ部２０は、可動側型板３に埋設されている可動スリーブ１８内に配設されている。可動スリーブ１８は炭素鋼からなり、熱伝導率に関しては特に考慮されていない。可動スリーブ１８内の長方形の穴には、実施例１と同一の形状寸法および仕上げ面を有する鏡面入子７、８と、これを挟持するように挿設されたプレート１６、１７とで囲繞する空間にて、キャビティ部２０が形成されている。プレート１６、１７は、鏡面入子７、８よりも熱伝導率が高い軟質の金属（銅、アルミニウムなど）からなり、キャビティを構成する側面２１Ａ，２１Ｂは、図４に示す微細な砂目面３７に仕上げられている。鏡面入子７、８の材料には、ステンレス鋼を用いている。また、プレート１７の上面には、溶融樹脂が流れ込むゲート部１９が刻設されている。
【００２６】
一方、固定金型側のキャビティを構成する部材は、固定側スリーブ９であり、実施例１と同一の形状寸法および仕上げ面を有し、材料はステンレス鋼を用いている。可動金型側のキャビティ部２０と固定金型側の固定スリーブ９の表面とでキャビティを構成するものである。
【００２７】
つぎに、本実施例の作用を説明する。本実施例は、キャビティ部２０の構造において、実施例１の可動側スリーブ６の側面３１Ａ，３１Ｂに替えて、プレート１６、１７の側面２１Ａ，２１Ｂとしたものであり、実施例１の作用と同一のため、詳細な説明を省略する。しかしながら、実施例１のように、可動側スリーブ全体を熱伝導率の高い銅、アルミニウムなどの軟質金属で形成した場合は、コストが高くなり、しかも成形機の型締め力に耐えられず、変形する恐れがある。本実施例のプレート１６、１７のように、キャビティ部２０を構成する金型部材の一部を入子化することにより、コストを抑え、かつ型締め力は周囲の可動側スリーブ１８で受けるように構成したので、変形の恐れがなくなる。
【００２８】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、熱伝導率が高い軟質の金属を、キャビティを構成する金型部材として使用したので、コストを抑え、かつ型締め力による変形を防止することができる。また、キャビティ部の側面に微細な砂目面を設ける場合、可動スリーブの穴の内面を加工するよりも、入子化した金型部材の外表面を加工する方が、マスキングし易く、加工が容易である。
【００２９】
本実施例では、プレートに、銅またはアルミニウムを用いたが、これに替えて、炭素鋼または炭化ケイ素を用いてもよい。また、鏡面入子および固定側スリーブに、ステンレス鋼を用いたが、これに替えて、ジルコニア、アンバー３６Ｎｉ鋼または熱伝導率の低いセラミックスを用いてもよい。これらの材料を選択する場合は、実施例１と同様に、表１に示す各材料の熱伝導率の差に注意する必要がある。
【００３０】
【実施例３】
図６〜図７は実施例３を示し、図６は成形品たるプリズムの斜視図、図７は射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図である。図６に示すように、本実施例の成形品たるプリズム２２は、基本的形状寸法は実施例１のプリズム１２と同一であるが、ゲート３６ａを有する側面３６とは反対側の側面２３には、製品への取付部２４が突設されており、この部分は寸法精度が要求されている。また、本実施例の射出成形金型の構造は、可動金型側のキャビティ部３０を除いて図２に示す通りであり、実施例１と同様のため、異なる部分のみ説明し、共通部分の図と説明を省略する。
【００３１】
本実施例は、キャビティ部３０の構造において、実施例１の可動側スリーブ６の側面３１Ｂに替えて、実施例２のプレート１７の側面２１Ｂとしたものであり、かつ、可動側スリーブ２６の側面３１Ａに寸法精度の高い凹部２７を凹設している。図７において、可動金型側のキャビティ部３０は、可動側型板３に埋設されている可動スリーブ２６内に配設されている。可動スリーブ２６は炭素鋼からなり、その長方形の穴には、実施例１と同一の形状寸法および仕上げ面を有する鏡面入子７、８と、溶融樹脂を供給する側に挿設されたプレート１７と、可動スリーブ２６の側面３１Ａと、プリズム２２の取付部２４に相当する凹部２７とで囲繞する空間にて、キャビティ部３０が形成されている。プレート１７は、鏡面入子７、８よりも熱伝導率の高い材料（銅、アルミニウムなど）からなり、キャビティを構成する側面２１Ｂは、図４に示す微細な砂目面３７に仕上げられている。鏡面入子７、８の材料には、ステンレス鋼を用いている。また、プレート１７の上面には、溶融樹脂が流れ込むゲート部１９が刻設されている。
【００３２】
一方、固定金型側のキャビティを構成する部材は、固定側スリーブ９であり、実施例１と同一の形状寸法および仕上げ面を有し、材料のみステンレス鋼を用いている。可動金型側のキャビティ部３０と固定金型側の固定スリーブ９の表面とでキャビティを構成するものである。
【００３３】
つぎに、本実施例の作用を説明する。実施例１と同様に射出され、引け限界以下の保圧を掛けられた樹脂は、固化する段階でプレート１７に接した部分、すなわちプリズム２２の側面３６には、実施例１で説明した作用と同一の作用によりヒケを生じ、他のＡ面１３、Ｂ面１４、Ｃ面１５、および取付部２４を突設した側面２３への転写性が良好となる。
【００３４】
本実施例によれば、射出成形金型のキャビティを形成する金型面の内、ヒケを誘発させたい面にのみ、他の面を構成する材料に比べ、熱伝導率の高い材料を使用することで、成形品の光学機能面たる鏡面部に加え、寸法精度が必要な機械構造を形成する面にも良好な転写性を得ることができる。
【００３５】
本実施例では、光学機能面と機械構造を形成する面とを有する成形品を例としているが、機械構造を形成する面のみの成形品に適用してもよいことは、勿論である。また、キャビティを構成する金型部材の材料の選択は、熱伝導率の差に注意して、表１に示す材料の中から行えばよい。
【００３６】
本発明の各実施例では、射出成形金型の温調機構は、省略して説明してあるが、従来技術と同様に金型本体に配設されている。また、ヒケを誘発する熱伝導率が高い金型部材には、冷却穴を設けて、金型本体とは独立した冷却機構を設けて、さらに冷却を促進させることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１〜１１に係る発明によれば、射出成形金型のキャビティを形成する金型部材に、熱伝導率の異なる材料に鏡面部と砂目面をそれぞれ形成した金型部材を用い、砂目面を形成した金型部材の熱伝導率を高くして該砂目面の少なくとも一面に故意にヒケを誘発させることにより、成型品における精度の必要な鏡面への転写性を向上させることができる。その際、砂目面で冷却過程における樹脂と金型面の剥離が促進され、より高精度の成型品を得ることができる。また、入れ子化されると、熱伝導率の差が大きい材料を金型部材として選択使用することができ、ヒケを促進させ、より高精度の成型品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の成形品たるプリズムの斜視図である。
【図２】実施例１の射出成形金型の斜視図である。
【図３】実施例１の射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図である。
【図４】実施例１のキャビティ部の拡大断面図である。
【図５】実施例２の射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図である。
【図６】実施例３の成形品たるプリズムの斜視図である。
【図７】実施例３の射出成形金型のキャビティ部の拡大斜視図である。
【図８】従来技術のレンズ成形用金型の縦断面図である。
【図９】従来技術の図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】従来技術の図８の可動入駒部をパーティング面からみた平面図である。
【符号の説明】
３可動側型板
６可動側スリーブ
７鏡面入子
８鏡面入子
９固定側スリーブ
１０キャビティ部
１１ゲート部
３１Ａ側面
３１Ｂ側面

Claims

射出成形品に鏡面をつくる鏡面部と、射出成形品の前記鏡面以外の面にヒケを誘発させるように仕上げられた微細な砂目面とで、キャビティ部の金型面を構成する金型部材の内、前記砂目面は、前記鏡面部を構成する金型部材よりも熱伝導率が高い金型部材に形成され、この熱伝導率が高い金型部材は射出成形金型に対して入れ子化されて設けられていることを特徴とする射出成形金型。
前記砂目面が形成された熱伝導率が高い金型部材は、前記鏡面部が形成された金型部材よりも軟質な金属であることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
前記砂目面が形成された熱伝導率が高い金型部材は、銅、アルミニウム、炭素鋼、炭化珪素のいずれかであり、前記鏡面部が形成された金型部材は、前記熱伝導率が高い部材よりも熱伝導率が低いステンレス鋼、ジルコニア、アンバー３６ Ni 鋼、セラミックスのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の射出成形金型。
前記熱伝導率が高い金型部材は、前記キャビティ部内に溶融樹脂を射出するゲート部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形金型。
前記キャビティ部の金型面を構成する金型部材の内、前記ゲート部を有する金型部材と対向する金型部材には、射出成形品たるプリズムに凸部を形成するための凹部を凹設したことを特徴とする請求項４記載の射出成形金型。
前記射出成形品は、プリズムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形金型。
固定金型と可動金型とからなる射出成形金型により射出成形品を成形する射出成形方法において、
前記射出成形金型の可動金型内に、前記射出成形品に鏡面をつくる鏡面部を形成した金型部材と、前記鏡面以外の面にヒケを誘発させるように微細な砂目面を形成した、鏡面部を形成した金型部材よりも熱伝導率が高い金型部材とを配し、
前記熱伝導率が高い金型部材の砂目面と前記鏡面部を形成した金型部材の鏡面部とでキャビティ部の金型面を構成し、
前記キャビティ部の金型面に溶融した樹脂を射出した後にヒケ限界圧以下の保圧を掛けて樹脂が固化する段階で、前記熱伝導率が高い金型部材の砂目面で樹脂にスキン層を形成させると共にヒケを誘発させて、前記鏡面部による鏡面の転写をすることを特徴とする射出成形方法。
前記射出成形金型の固定金型内に、射出成形品に鏡面をつくる鏡面部を形成した金型部材を配することを特徴とする請求項７記載の射出成形方法。
前記ヒケ限界圧以下の保圧は、キャビティ部に溶融樹脂が流れ込むゲート部の樹脂が固化するまで掛けることを特徴とする請求項７または８記載の射出成形方法。
前記ヒケ限界圧以下の保圧は、砂目面が樹脂で充填されずに、砂目面に空気層が点在する圧力であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の射出成形方法。
前記射出成形品は、プリズムであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の射出成形方法。