JP3898015B2

JP3898015B2 - Light guide plate forming device

Info

Publication number: JP3898015B2
Application number: JP2001296660A
Authority: JP
Inventors: 郁夫浅井
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003103588A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置バックライト等に使用される、一方に厚肉端を有し他方に薄肉端を有する楔型の断面形状の導光板の成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶装置のバックライト等に使用される導光板は、アクリル等の樹脂から射出成形される。特開平９−７７２１０号等に示されるように射出成形の際の楔型の断面形状の導光板のゲート部の位置は一般に厚肉端に設けられる。これは導光板を射出成形する場合、厚肉端にゲート部を設けた方がゲート部の断面積を大きくとれ、また厚肉端から薄肉端に向けて溶融樹脂を流動させることができるため、樹脂の流動の点で有利であり、成形不良が発生しにくいためである。
しかし導光板を射出成形する際に導光板の厚肉端にゲート部を設けると、成形後に導光板の厚肉端にゲート部の痕跡が残る。ところが導光板の厚肉端は、液晶表示装置のバックライト等に使用する場合の入光部にあたり、ゲート部の痕跡があると光学上好ましくないという問題がある。そこで厚肉端にゲート部を設ける方法で成形した導光板は、ゲート部を切断した後、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処理が必要であり、製造工程が増加しコストアップにつながっていた。
【０００３】
また、上記の問題に対応するものとして、特開２０００−３２１４４１号の図３に記載されるように、ゲート部を導光板の側方端に設けた金型を使用するものがある。この金型を使用するものでは、前記した厚肉端にゲート部を設けたもののように、ゲート部を研磨する必要はない。しかしこの金型のものは、導光板の側面にゲートがあるため、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一になりやすく、成形品に不良が発生しやすいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、導光板を射出成形する際に、導光板の厚肉端にゲート部を設けると、成形後の導光板の入光部の後処理が必要であり、導光板の側方端にゲート部を設けると、厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一になりやすく、成形不良が発生しやすい点を解決することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の導光板の成形装置は、固定金型又は可動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部と、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に射出された溶融樹脂を圧縮する圧締手段とからなり、前記凹状部が形成された一方の金型は、本体部と、本体部の周囲に設けられ本体部より他方の金型に向かって突出した可動周壁部とからなり、前記可動周壁部は型閉時に他方の金型の案内面に案内されることにより本体部に向けて移動され凹状部が形成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の導光板の成形装置は、請求項１においてゲート部に連通する固定金型の溶融樹脂通路に開閉手段が設けられたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の導光板の成形装置は、請求項１または請求項２においてゲート部の長さが成形される導光板の薄肉端面長さの６％ないし３０％となるように設けられたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の導光板の成形装置は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において可動金型の圧縮開始位置におけるゲート部の厚さが０．７ｍｍないし２．０ｍｍであり、可動金型の圧縮終了位置におけるゲート部の厚さが０．３ｍｍないし０．９ｍｍであってかつ圧縮開始位置におけるゲート部の厚さより０．１ｍｍ以上小さい値であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すものは、本発明の導光板の成形装置の要部の断面図である。図２に示すものは、本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡大断面図である。図３に示すものは、本発明の導光板の成形装置による成形方法を示す説明図である。図４に示すものは、本発明の導光板の成形装置により成形されランナー等が付いた状態の成形品を示す図である。
【００１０】
図１に示されるように導光板の成形装置１には、固定盤２に固定金型３が取付けられ、固定盤２と図示しない支持盤の間に取付けられたタイバー４に対し摺動可能に設けられた可動盤５に可動金型６が取付けられている。この実施の形態で一方の金型に相当する固定金型３には凸状部７が設けられ、それに対し他方の金型である可動金型６には凹状部８が設けられている。そして可動金型６の前記凹状部８に対し固定金型３の前記凸状部７が嵌挿可能に設けられている。
そして固定金型３と可動金型６との間には、厚さが可変に形成され、楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端９と薄肉端１０を有するキャビティ１１が設けられ、前記キャビティ１１の薄肉端１０に連通して同じく厚さが可変に形成されたゲート部１２が設けられる。
【００１１】
固定盤２には可動盤５及び可動金型６を固定金型３に向けて移動させる図示しない型閉手段と、成形時に溶融樹脂の圧縮を行う圧締手段１３とが設けられている。圧締手段１３のラム１４は、可動盤５の中央に固定され、図示しないシリンダ内に油を導入することにより、可動盤５を圧締する。また圧締手段１３は、図示しない制御手段に接続されている。なお圧締手段１３としては、タイバー４にそれぞれ設けられた四つのシリンダにより可動盤５を移動させるものでもよく、型閉手段と圧締手段はサーボモータとボールネジの組合せを使用するものであってもよい。
【００１２】
固定金型３はバックプレート１６、マニホールドプレート１７、鏡面板側プレート１８から構成されており、互いにボルトにより結合されている。
バックプレート１６はボルトにより固定盤２に取付けられており、中央部には射出装置１９のノズル２０が当接するブッシュ２１が設けられている。また、バックプレート１６の一側には溶融樹脂通路２２の開閉手段であるバルブゲート装置２３のシリンダ２４が固定されている。
【００１３】
ブッシュ２１には、マニホールドプレート１７内に一定の間隙を隔てて取付けられたマニホールド２５が固定されている。マニホールド２５には可動金型６側に向けてホットチップ２６が設けられている。これらのブッシュ２１、マニホールド２５、ホットチップ２６からホットランナーユニット２７が形成され、その内部には溶融樹脂通路２２が設けられるとともに、その外側にはヒータ２８が取付けられている。図２に示されるようにホットチップ２６内の溶融樹脂通路２２のうち前方寄りの部分はノズルシール部２９となっており、ホットチップ２６の内壁がテーパー状に細くなっている。
【００１４】
溶融樹脂通路２２内には、前記したバルブゲート装置２３のシリンダ２４のロッド３０がマニホールド２５等を貫通して挿入されており、シリンダ２４内のピストン３１によりロッド３０は進退可能に設けられている。ロッド３０は溶融樹脂通路２２の太さより細く設けられ、その先端部３２はノズルシール部２９の形状に合致するようにテーパー状に設けられている。そしてロッド３０の伸長時には、ホットチップ２６のノズルシール部２９に当接することにより溶融樹脂通路２２が閉鎖され、ロッド３０の後退時には、溶融樹脂通路２２が開放され、射出装置１９からキャビティ１１内に溶融樹脂を射出することができる。
射出された溶融樹脂の一部は前記のバルブゲート装置２３が閉鎖されることによりホットランナーユニット２７の溶融樹脂通路２２内にて保温されて貯留される。
【００１５】
ホットチップ２６のノズルシール部２９に続いて鏡面板側プレート１８の内部にはスプルー部３３が設けられており、スプルー部３３には直角方向にランナー部３４が設けられている。
【００１６】
図１、図３に示されるように、固定金型３の鏡面板側プレート１８には凸状部７が設けられており、後述する可動金型６の鏡面板側プレート３５には凹状部８が設けられており、両者は型閉された際に嵌挿される。
固定金型３と可動金型６の嵌挿状態について説明すると、鏡面板側プレート１８の凸状部７の嵌挿面３６と可動金型６の鏡面板側プレート３５の凹状部８の内側に設けられた嵌挿面３７とは型閉時に、空気は通過可能であるが、溶融樹脂は通過不可能でバリを発生させないベント１５が維持されるように設けられている。そして型閉された際に可動金型６を所定間隔移動させても、固定金型との嵌挿状態が保たれ、内側のキャビティ１１等が外界に対して開放されないように設けられている。
【００１７】
またこの嵌挿状態は型閉方向と平行に嵌挿面３６，３７を設けるものの他、嵌挿面３６を凸状部７前方に向けて幅狭となるような１°程度の傾斜面とし、嵌挿面３７をそれに対応するよう前方に向けて幅広となる傾斜面としてもよい。また嵌挿面３６，３７は型閉方向と平行な面と傾斜面の両方からなるようにしてもよい。なお、これらの傾斜面を設ける理由は型閉時にかじりをなくすことが主な目的であるが、成形品の取出しを容易にするために、キャビティ１１内に傾斜面を設けることもある。
またこの実施の形態では一方の金型である可動金型６側に凹状部８、他方の金型である固定金型３側に凸状部７が設けられたものについて記載したが、一方の金型である固定金型３側に凹状部、他方の金型である可動金型６側に凸状部が設けられたものでもよい。
【００１８】
そして固定金型３と可動金型６の凸状部７と凹状部８の間であって嵌挿面３６，３７の内側には、前記したランナー部３４、ゲート部１２、キャビティ１１が形成されている。よってランナー部３４、ゲート部１２、キャビティ１１は、可動金型６を圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締する際に、それぞれの厚さが同じだけ可変に設けられている。
前記したスプルー部３３に接続されるランナー部３４は、固定金型３の鏡面板側プレート１８と可動金型６の鏡面板側プレート３５との間に所定の幅と長さを有して設けられ、その一方はキャビティ１１の薄肉端１０の中央に連通するゲート部１２となっており、ゲート部１２は溶融樹脂通路２２に連通している。
【００１９】
この実施の形態では、薄肉端面長さ（長辺長さ）３１０ｍｍ、薄肉端と厚肉端との長さ（短辺長さ）２３５ｍｍ、薄肉端Ｐ１の厚さが０．６ｍｍ、厚肉端Ｐ２の厚さが２．１ｍｍの１５インチ導光板を製造する金型のゲート部１２は、長さが３０ｍｍに設けられている。ゲート部１２の長さは成形品Ｐの薄肉端面長さＰ３に対して６％〜３０％の長さであればよく、１５インチ導光板の場合２０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲にあればよい。
【００２０】
キャビティ１１は、固定金型３の鏡面板側プレート１８に取付けられた鏡面板３８と可動金型６の鏡面板側プレート３５に取付けられた鏡面板３９の間隙に形成される。それぞれの鏡面板３８，３９には冷却媒体通路４０，４１がそれぞれ設けられている。そしてこれらの冷却媒体通路４０，４１は図示しない金型内の冷却媒体通路とともに金型外の配管を通じて温調器に接続されており、この実施の形態ではそれぞれの型温は５０℃に設定されている。
【００２１】
またキャビティ１１は導光板を製造するために、その形状に対応して固定金型３の鏡面板３８のキャビティ内壁４２が可動金型６の移動方向に対し直角方向に設けられているのに対し、可動金型６の鏡面板３９のキャビティ内壁４３は、鏡面板３８のキャビティ内壁４２と平行でなく、所定の角度をもって設けられている。そしてキャビティ１１の薄肉端１０の中央にはゲート部１２が連通され、ゲート部１２から遠ざかるほど厚肉に設けられ、導光板の入光部となる厚肉端９はゲート部１２と反対側に形成される。なおこの実施の形態ではゲート部１２の厚さＴとキャビティ１１の薄肉端１０の厚さは同じ厚さに設定されているが、ゲート部１２の厚さＴは薄肉端１０の厚さよりも薄く設定してもよい。
【００２２】
また、固定金型３の鏡面板側プレート１８のパーティング面４４にはピン４５が設けられ、それに対応する可動金型６の鏡面板側プレート３５のパーティング面４６の前記ピン４５に対応する位置には孔部４７が設けられ、ピン４５が孔部４７に嵌挿可能に設けられている。
【００２３】
可動金型６は前記した鏡面板側プレート３５とバックプレート４８等からなる。バックプレート４８はボルトにより可動盤５に取付けられ、またバックプレート４８には成形品突き出し手段であるエジェクタ装置４９のシリンダ５０が設けられている。
エジェクタ装置４９は、前記バルブゲート装置２３のロッド３０と同軸に設けられており、シリンダ５０のピストン５１を駆動させ鏡面板側プレート３５の中を貫通して固定金型３側に向けて設けられたロッド５２を伸長させることにより、成形品Ｐに付属するスプルーＳを突出す。
【００２４】
次にこの成形装置１の制御について記載すると、図３に示されるように、まず、制御手段からの指令により図示しない型閉手段の油圧シリンダが駆動され可動金型６の型閉じが行われる。この際、可動金型６のパーティング面４６と固定金型３のパーティング面４４が接合されるまで型閉じが行われ、そこから再度可動金型６は型開き側に移動され、所定の圧縮開始位置Ｌ１にて停止することにより、圧縮開始位置Ｌ１の位置決めが行われる（図３の（ａ）を参照）。
また、この実施の形態のように最初にパーティング面の接合を行わず、型閉手段により圧縮開始位置Ｌ１へ直接移動され、圧縮開始位置Ｌ１の位置決めをするものでもよい。
【００２５】
この実施の形態では圧縮開始位置Ｌ１における型開き量はゲート部の厚さＴが０．８ｍｍとなる位置に位置決めされる。また、この際のゲート部１２の厚さＴは、成形品Ｐの形状（特に成形品の薄肉端Ｐ１の厚さ）や樹脂の種類等により左右されるが、０．７ｍｍ〜２．０ｍｍに位置決めされることが好ましい範囲である。
【００２６】
次にバルブゲート装置２３のシリンダ２４内のピストン３１を後退させ、ロッド３０を後退させることにより、ホットチップ２６の前方側の内壁であるノズルシール部２９に当接していたロッド３０の先端部３２の内壁への当接が解除され、溶融樹脂通路２２とキャビティ１１が連通される。その状態でほぼ同時に射出装置１９による溶融樹脂の射出が行われる。
この実施の形態では使用される樹脂はアクリルであり、ノズル温度は２６５℃に設定されている。溶融樹脂の射出圧は最大１４Ｍｐａであり、その射出量は、前記の所定間隔に型開きされたキャビティ内容積に対し９０％の容積の溶融樹脂が射出される。これらは成形品Ｐの形状、ゲート部１２の形状、使用される樹脂の種類等により相違するが、圧締速度と溶融樹脂の冷却との関連から所定間隔に型開きされたキャビティ内容積に対し５０％以上の容積の溶融樹脂が射出されることが好ましい（図３の（ｂ）を参照）。
【００２７】
次に射出装置１９のスクリュ位置が所定の位置に到達すると制御手段から圧締手段に対し可動金型６を圧縮終了位置Ｌ２に向けて圧締させる指令が出され、キャビティ１１内の溶融樹脂の圧縮が開始される。
【００２８】
そして溶融樹脂の圧縮が開始され所定時間が経過すると、前記のバルブゲート装置２３が閉じられ、溶融樹脂のキャビティ１１、ゲート部１２、ランナー部３４、スプルー部３３への供給および溶融樹脂の戻りが遮断される。バルブゲート装置２３が閉じられた後も圧締手段による可動金型６を介しての溶融樹脂の圧縮は行われ可動金型６は、所定時間経過後、圧縮終了位置Ｌ２において停止される（図３の（ｃ）を参照）。
この実施の形態においては圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２に向けて可動金型６の移動は４秒かけて圧締力は最大１４００ｋＮで行われ、０．２ｍｍの移動が行われる。
【００２９】
圧縮終了位置Ｌ２は、射出装置１９による溶融樹脂の射出量と、圧締手段１３により溶融樹脂の圧縮時間の設定により決定されるが、圧縮終了位置Ｌ２において可動金型６のパーティング面４６と固定金型３のパーティング面４４は当接しない状態に設けられる。
圧縮終了位置Ｌ２においては、成形される導光板の形状とキャビティ１１の形状が略一致することは言うまでもなく、ゲート部１２もそれに合わせて間隔が狭められる。この実施の形態では圧縮終了位置Ｌ２におけるゲート部１２の厚さＴは０．６ｍｍである。圧縮終了位置Ｌ２におけるゲート部１２の厚さＴは、成形品Ｐの薄肉端Ｐ１の厚さや樹脂の種類等により左右されるが、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ程度が好ましい。そして圧縮開始位置Ｌ１から圧縮終了位置Ｌ２への間の可動金型の移動量は、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。よって圧締終了時におけるゲート部１２の厚さＴは、圧縮開始位置Ｌ１のゲート部１２の厚さＴさよりも最低０．１ｍｍ以上小さい値である。
【００３０】
可動金型６による圧縮が終了すると、圧縮終了位置Ｌ２にて可動金型６は、圧締手段により保持され、成形品Ｐは冷却される。やがて所定時間が経過し成形品Ｐの冷却が完了すると可動金型６の型開きが行われる。成形品Ｐは可動金型６側に付着して型開きされる。可動金型６が成形品取出位置まで型開きされると、取出装置５３により成形品Ｐは固定金型３側に向けて取出しがされる。この際ほぼ同時にエジェクタ装置４９のシリンダ５０のピストン５１が移動され、ロッド５２が成形品Ｐに付着したスプルーＳを突出すことにより成形品Ｐは容易に可動金型６から取出される。図４に示されるように、取出しされた成形品Ｐは薄肉端Ｐ１の中央にゲートＧを介してランナーＲが形成され、ランナーＲにスプルーＳが形成されている。
【００３１】
次に請求項１に係る発明の成形装置を別の実施の形態として図５により説明する。なお上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
別の実施の形態では成形装置６１の可動金型６２は、本体部６４と可動周壁部６５から形成され、型閉時には本体部６４と可動周壁部６５により凹状部６３が形成される。可動金型６２の凹状部６３の底に当たる本体部６４の前面６６は、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の周囲の形状に一致しており、その形状に合わせて固定金型７０側に向けて突出している。
【００３２】
本体部６４の前記突出した部分の周囲は凹部７１となっており、凹部７１の金型中心側の外向き側面７１ａには、可動周壁部６５がバネ７２を介して外向き方向に取付けられている。可動周壁部６５は摺動部７３を介して本体部６４に対し型閉方向と略直角方向に摺動可能に設けられ、常態では可動周壁部６５は前記バネ７２の付勢により本体部６４の凹部７１の金型外側の内向き側面７１ｂに向けて押付けられ、本体部６４から一定間隔外側に位置している。また凹部７１は、本体部６４のみに設けず、本体部６４と別の部材との間に凹部７１を設けるものでもよい。
【００３３】
可動周壁部６５の前方側は本体部６４から固定金型７０に向けて突出して設けられている。可動周壁部６５の前方側の内側には内向き側面７４が設けられ、前記内向き側面７４はキャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の側面を形成し、後述する固定金型７０の凸状部７９が、可動周壁部６５の内向き側面７４に嵌挿可能に設けられている。可動周壁部６５の前方外側には前方側から後方側に向けて可動周壁部６５が肉厚となるように摺動面７５が設けられ、固定金型７０の案内手段である案内面７６と摺動自在に設けられている。そして可動周壁部６５は、型閉時に案内面７６に案内され、本体部６４側に移動されて本体部６４と当接することにより、可動金型６２側に凹状部６３が形成される。
【００３４】
一方固定金型７０には凸状部７９が形成される。凸状部７９の前面７７は、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の形成面が形成され、その周囲には可動金型６２の可動周壁部６５の一部が挿入される凹部７８が設けられている。凹部７８の金型中心側の外向き側面７８ａは、型閉時に可動金型６２の凹状部６３の内側に嵌挿される。その際可動金型６２の可動周壁部６５の内向き側面７４と、固定金型７０の凹部７８の外向き側面７８ａとの間には空気は通過可能であるが、溶融樹脂は通過不可能なベントが設けられる。凹部７８の金型外側の内向き側面７８ｂには固定金型７０の奥に向かって凹部７８の間隔が徐々に狭くなる傾斜面からなる案内手段である案内面７６が設けられており、可動周壁部６５の摺動面７５と摺動自在に設けられている。凹部７８についても前記の凹部７１と同様に固定金型７０を構成する別の部材の間に設けられたものでもよい。
また、成形装置６１には図示しない型閉装置と圧締装置が設けられ、圧締装置のラム８０は可動盤８１に固定されている。
【００３５】
次にこの成形装置６１による成形方法について説明する。
型閉装置により可動金型６２を固定金型７０に向けて型閉を行う。所定量型閉を行うと可動金型６２の可動周壁部６５の摺動面７５と固定金型７０の案内面７６が当接する。なおも可動金型６２を固定金型７０側に移動させると、可動周壁部６５は案内面７６に案内されて、バネ７２の付勢力に抗して本体部６４側に押し込まれ、可動金型６２には本体部６４と可動周壁部６５により凹状部６３が形成される。
【００３６】
並行して可動金型６２は移動を続け、可動金型６２の凹状部６３に対し、固定金型７０の凸状部７９が嵌挿される。この別の実施の形態では可動金型６２側に凹状部６３が形成されるのと、固定金型７０の凸状部７９が嵌挿されるのがほぼ同時に行われるものについて記載したが、凹状部６３が形成された後に凸状部７９を嵌挿するもの、凸状部７９が嵌挿された後に凹状部６３が完全に形成されるものでもよい。
【００３７】
そして可動金型６２が型閉方向に移動され、圧縮開始位置Ｌ１の設定が行われる。このときのキャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の厚さは成形品Ｐのキャビティ等の厚さよりも厚い状態に設けられる。この別の実施の形態でもキャビティは楔型の断面形状の導光板を成形するために、厚肉端８２と薄肉端８３を有しており、薄肉端８３にはゲート部６８が連通して設けられている。その状態で射出装置８４から溶融樹脂をキャビティ６７内に射出する。射出後に圧締手段により可動金型６２を圧締し、キャビティ６７、ゲート部６８、ランナー部６９の厚さを減少させつつ、キャビティ６７内の溶融樹脂を圧縮することにより、導光板の成形を行う。そして所定時間経過後に圧締手段による圧縮が終了される。圧縮終了後は溶融樹脂が冷却される間圧縮終了位置Ｌ２で保持される。
【００３８】
次に更に別の実施の形態として図６により説明する。なお上記の実施の形態と重複する部分の説明は省略する。
更に別の実施の形態では成形装置９１の可動金型９２は、本体部９４と枠体９５から構成される。本体部９４は可動盤９３に固定され、固定金型側側面は押圧面９６となっている。押圧面９６を固定金型９７側から見た形状はキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の形状に一致している。
【００３９】
本体部９４の押圧面９６の型閉方向と平行に設けられた外向きの周囲の面１０１には前記枠体９５が本体部９４に嵌挿されている。本体部９４と枠体９５との嵌挿状態は、空気は通すが、溶融樹脂は通さない状態に設けられている。枠体９５の固定金型側側面には、接合面１０２が設けられている。前記接合面１０２は、本体部９４の押圧面９６よりも型閉方向に向けて突出しており、押圧面９６と枠体９５の内側側面１０３の一部によってキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の形成面の一部が形成される。
本体部９４の基部１０４の四隅には、固定金型に対する枠体の型閉方向の位置を調整する調整手段としての油圧シリンダ１０５が設けられている。油圧シリンダ１０５のロッド１０６は前記枠体９５に固定されている。
【００４０】
油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７には図示しない油圧回路が接続されており、油圧回路のポンプ、サーボバルブ等により油圧量を制御することにより本体部９４に対する枠体９５の型閉方向における位置を調整する。また、調整手段は油圧シリンダ１０５に限定されず、本体部９４と枠体９５との間にバネを設けたものでもよく、枠体９５をモータ等の移動装置により移動させるものでもよい。
【００４１】
固定金型９７の可動金型側側面の中央部にはスタンパ１０９が図示しない爪により取付けられ、キャビティ形成面が形成されている。スタンパ１０９は取付部も含めるとキャビティ形成面より大きい面積を有し、スタンパ１０９の取付部を含めた周辺部は型閉時に可動金型９２の接合面１０２が近接してキャビティ形成面を構成しない。スタンパ１０９の周辺部と接合面１０２の型閉時の間隔は溶融樹脂が通過しない間隔に設定される。
前記スタンパ１０９の外側の固定金型９７には接合面１０８が設けられている。接合面１０８は型閉時に枠体９５の接合面１０２と当接して接合面同士の内側にキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の周囲を形成し密閉するものである。そして本体部９４の押圧面９６を固定金型９７に向けて移動させることにより、楔型の断面形状を成形する厚肉端１１０と薄肉端１１１を有するキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００の厚さが可変に設けられる。
【００４２】
次にこの成形装置９１による成形方法について説明する。
まず調整手段である油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７に油量を制御して導入することにより、可動金型９２の枠体９５の本体部９４に対する位置を決定する。この枠体９５の位置決定は、圧縮開始位置Ｌ１におけるキャビティ９８の容量およびキャビティ９８やゲート部９９の厚さを決定するものである。
【００４３】
次に図示しない型閉手段により可動金型９２を移動させ、枠体９５の接合面１０２と固定金型９７の接合面１０８を当接させキャビティ９８、ゲート部９９、ランナー部１００を形成する。この可動金型９２と固定金型９７の当接位置が圧縮開始位置Ｌ１となり、このときのキャビティ９８の厚さは成形品の厚さよりも厚い状態である。また同時にゲート部９９の厚さも圧縮終了位置Ｌ２のゲート部の厚さよりも厚くなっている。
【００４４】
次に溶融樹脂をキャビティ９８内へ射出する。キャビティ９８内に溶融樹脂が射出されると、圧締手段である油圧シリンダのラム１１２により可動金型９２の本体部９４を可動金型に向けて圧締する。この際に油圧シリンダ１０５を制御しシリンダ側油室１０７の油量を減少させることにより、本体部９４の対する枠体９５の位置を調整しキャビティ９８の容積を減少させつつキャビティ９８内に射出された溶融樹脂を圧縮することが可能である。そして所定時間経過後に圧締手段による圧縮が終了される。圧縮が終了した圧縮終了位置Ｌ２においても油圧シリンダ１０５のシリンダ側油室１０７にはわずかに油量が残されるように制御がなされ、圧縮終了後は溶融樹脂が冷却される間その位置で保持される。
なお、更に別の実施の形態のものでは固定金型９７側にスタンパ１０９が取付けられているから、成形品Ｐにはスタンパ１０９により転写される。
【００４５】
また、本発明は上記の三つの実施の形態のものに限定されず、次のようなものを適宜組み合わせたものでもよい。
上記の実施の形態においては、使用される樹脂についてはアクリルを用いるものについて記載したが、ポリカーボネートを使用してもよい。その場合、ノズルにおける溶融樹脂の設定温度と、型温は、アクリルの場合と比較してそれぞれ５０℃程度高く設定される。
【００４６】
また上記の実施の形態においては、溶融樹脂通路に設けられた開閉手段であるバルブゲート装置を閉鎖することにより樹脂の流動を閉鎖するものについて記載したが、キャビティの溶融樹脂に継続して圧縮が行われている間もバルブゲート装置を開放したままにして射出装置による保圧を制御し、溶融樹脂のバックフローを調節し、圧縮中または圧縮完了後に、成形品Ｐの冷却中にバルブゲート装置を閉鎖するものでもよい。
【００４７】
また、キャビティ内に射出する溶融樹脂の量は、圧縮開始位置Ｌ１におけるキャビティ内の容積とほぼ同量とし、圧締によりキャビティの容量が減少した分の溶融樹脂は溶融樹脂通路および射出装置側にバックフローさせるものでもよい。
また、バルブゲート装置を設けずに射出装置の保圧を制御することにより、溶融樹脂のバックフローを調節するものでもよい。更にホットランナーユニットについても必須のものではなく、射出装置からスプルーブッシュを介して直接キャビティへ溶融樹脂を供給するものでもよい。
【００４８】
また上記の実施の形態の金型では１枚の１５インチの楔型の断面形状の導光板を成形するものについて記載したが、スプルー部から放射方向に複数のランナー部、ゲート部、キャビティを両金型の凹状部と凸状部の間に設け、複数の成形品Ｐを同時に成形することもできる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、固定金型又は可動金型のうち凹状部が形成された一方の金型と、前記金型の凹状部に対し嵌挿可能な凸状部が形成された他方の金型と、両金型の凹状部と凸状部の間に厚さが可変に形成され楔型の断面形状の導光板を成形する厚肉端と薄肉端を有するキャビティとキャビティの薄肉端に連通するゲート部が形成され、前記キャビティの厚さが成形品の厚さより厚い状態でキャビティ内に溶融樹脂を射出し、キャビティ内の溶融樹脂を圧締手段により圧縮するように設けたので、ゲート部の断面積が大きい状態でキャビティ内への溶融樹脂の射出を行うことができ、薄肉端にゲート部を設けたにもかかわらず溶融樹脂の流動が良好となった。その結果導光板の射出成形において厚肉端にゲートを設ける方法で成形していた際に必要だったゲート部を切断した後に、ゲート部の痕跡を研磨するなどの後処理をする必要がなくなった。また導光板の側方端にゲート部を設けたものでは導光板の厚肉部と薄肉部への溶融樹脂の流動が不均一となりやすいという問題があったが、そういった問題の発生がなくなった。また更に、上記の効果に加え、一方の金型の凹状部の一部を可動周壁部によって形成することにより、固定金型に対して可動金型を嵌挿する際にかじりが発生することがあるという問題がなくなった。
【００５０】
請求項２の発明によれば、溶融樹脂通路の開閉手段を制御することにより、キャビティ内の溶融樹脂の圧縮制御が容易になった。請求項３の発明によれば、ゲート部の長さが所定値以下であるので、ゲート部等に必要とされる余分な樹脂を減少させることが可能となり、また成形後のゲート部の切断が容易になった。請求項４の発明によれば、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの厚さの薄肉端を有する導光板を成形する際に薄肉端にゲート部を設けることが可能となった。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導光板の成形装置の要部の断面図である。
【図２】本発明の導光板の成形装置のゲート部付近の拡大説明図である。
【図３】本発明の導光板の射出圧締の成形方法を示す説明図である。
【図４】本発明の導光板の成形方法により成形されランナー等が付いた状態の成形品を示す図である。
【図５】本発明の別の実施の形態の成形装置の要部の断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施の形態の成形装置の要部の断面図である。
【符号の説明】
１ …… 成形装置
２ …… 固定盤
３ …… 固定金型
４ …… タイバー
５ …… 可動盤
６ …… 可動金型
７ …… 凸状部
８ …… 凹状部
９ …… 厚肉端
１０ …… 薄肉端
１１ …… キャビティ
１２ …… ゲート部
１３ …… 圧締手段
１４ …… ラム
１５ …… ベント
１６ …… バックプレート
１７ …… マニホールドプレート
１８ …… 鏡面板側プレート
１９ …… 射出装置
２０ …… ノズル
２１ …… ブッシュ
２２ …… 溶融樹脂通路
２３ …… バルブゲート装置
２４ …… シリンダ
２５ …… マニホールド
２６ …… ホットチップ
２７ …… ホットランナーユニット
２８ …… ヒータ
２９ …… ノズルシール部
３０ …… ロッド
３１ …… ピストン
３２ …… 先端部
３３ …… スプルー部
３４ …… ランナー部
３５ …… 鏡面板側プレート
３６ …… 嵌挿面
３７ …… 嵌挿面
３８ …… 鏡面板
３９ …… 鏡面板
４０ …… 冷却媒体通路
４１ …… 冷却媒体通路
４２ …… キャビティ内壁
４３ …… キャビティ内壁
４４ …… パーティング面
４５ …… ピン
４６ …… パーティング面
４７ …… 孔部
４８ …… バックプレート
４９ …… エジェクタ装置
５０ …… シリンダ
５１ …… ピストン
５２ …… ロッド
５３ …… 取出装置
Ｐ …… 成形品
Ｐ１ …… 薄肉端
Ｐ２ …… 厚肉端
Ｐ３ …… 薄肉端面長さ
Ｇ …… ゲート
Ｒ …… ランナー
Ｓ …… スプルー
Ｌ１ …… 圧縮開始位置
Ｌ２ …… 圧縮終了位置
Ｔ …… 厚さ（ゲート部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for forming a wedge-shaped light guide plate having a thick end on one side and a thin end on the other side, which is used for a liquid crystal display device backlight or the like.
[0002]
[Prior art]
A light guide plate used for a backlight or the like of a liquid crystal device is injection-molded from a resin such as acrylic. As disclosed in JP-A-9-77210, the position of the gate portion of the light guide plate having a wedge-shaped cross section at the time of injection molding is generally provided at the thick end. This is because when the light guide plate is injection-molded, the gate portion at the thick end can take a larger sectional area of the gate portion, and the molten resin can flow from the thick end toward the thin end, This is because it is advantageous in terms of resin flow, and molding defects are less likely to occur.
However, if a gate portion is provided at the thick end of the light guide plate when the light guide plate is injection molded, a trace of the gate portion remains at the thick end of the light guide plate after molding. However, the thick-walled end of the light guide plate is a light incident portion when used for a backlight of a liquid crystal display device, and there is a problem that it is optically undesirable if there is a trace of the gate portion. Therefore, the light guide plate molded by the method of providing the gate part at the thick end requires post-processing such as polishing the trace of the gate part after cutting the gate part, which increases the manufacturing process and leads to cost increase. It was.
[0003]
Further, as a countermeasure to the above problem, there is a technique using a mold in which a gate portion is provided at a side end of a light guide plate as described in FIG. In the case of using this mold, it is not necessary to polish the gate portion as in the case where the gate portion is provided at the thick end. However, since this mold has a gate on the side surface of the light guide plate, there is a problem that the flow of the molten resin to the thick part and the thin part tends to be uneven, and the molded product tends to be defective. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and when injection molding the light guide plate, if a gate portion is provided at the thick end of the light guide plate, post-processing of the light incident portion of the light guide plate after molding If the gate part is provided at the side edge of the light guide plate, the flow of the molten resin to the thick part and the thin part tends to be non-uniform, and the problem of forming defects is likely to be solved. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the light guide plate forming apparatus according to claim 1 is fitted into one of the fixed mold and the movable mold in which the concave portion is formed, and the concave portion of the mold. A mold having a convex portion and a thick end for forming a wedge-shaped light guide plate having a variable thickness between the concave portion and the convex portion of both molds; A cavity having a thin end, a gate portion communicating with the thin end of the cavity, and a pressing means for compressing the molten resin injected into the cavity in a state where the thickness of the cavity is larger than the thickness of the molded product, One mold formed with a concave part is composed of a main body part and a movable peripheral wall part provided around the main body part and projecting from the main body part toward the other mold, and the movable peripheral wall part is closed when the mold is closed. The concave part is moved toward the main body by being guided by the guide surface of the other mold. Characterized in that it is made.
[0006]
Claim 2 The light guide plate forming apparatus described is Claim 1 In the above, an opening / closing means is provided in the molten resin passage of the fixed mold communicating with the gate portion.
[0007]
Claim 3 The light guide plate forming apparatus according to claim 1. Or claim 2 The length of the gate portion is 6% to 30% of the length of the thin end face of the light guide plate to be molded.
[0008]
Claim 4 The light guide plate forming apparatus according to claim 1. Claim 3 In any one of the above, the thickness of the gate portion at the compression start position of the movable mold is 0.7 mm to 2.0 mm, and the thickness of the gate portion at the compression end position of the movable mold is 0.3 mm to 0.00 mm. It is 9 mm and is a value that is 0.1 mm or more smaller than the thickness of the gate portion at the compression start position.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
What is shown in FIG. 1 is sectional drawing of the principal part of the shaping | molding apparatus of the light-guide plate of this invention. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the gate portion of the light guide plate forming apparatus of the present invention. What is shown in FIG. 3 is explanatory drawing which shows the shaping | molding method by the shaping | molding apparatus of the light-guide plate of this invention. What is shown in FIG. 4 is a figure which shows the molded product of the state which was shape | molded with the shaping | molding apparatus of the light-guide plate of this invention, and the runner etc. were attached.
[0010]
As shown in FIG. 1, in the light guide plate forming apparatus 1, a fixed mold 3 is attached to a fixed plate 2, and is slidable with respect to a tie bar 4 mounted between the fixed plate 2 and a support plate (not shown). A movable mold 6 is attached to the movable platen 5 provided. In this embodiment, the fixed mold 3 corresponding to one mold is provided with a convex part 7, while the movable mold 6, which is the other mold, is provided with a concave part 8. And the said convex part 7 of the fixed mold 3 is provided in the said concave part 8 of the movable metal mold | die 6 so that insertion is possible.
A cavity 11 having a thick end 9 and a thin end 10 for forming a wedge-shaped light guide plate having a cross-sectional shape is provided between the fixed mold 3 and the movable mold 6. A gate portion 12 is provided which communicates with the thin end 10 of the cavity 11 and has a variable thickness.
[0011]
The stationary platen 2 is provided with a mold closing means (not shown) for moving the movable platen 5 and the movable mold 6 toward the stationary mold 3 and a pressure clamping means 13 for compressing the molten resin at the time of molding. The ram 14 of the pressing means 13 is fixed at the center of the movable platen 5, and clamps the movable platen 5 by introducing oil into a cylinder (not shown). The pressing means 13 is connected to a control means (not shown). Note that the pressing means 13 may be one that moves the movable platen 5 by four cylinders respectively provided on the tie bar 4, and the mold closing means and the pressing means use a combination of a servo motor and a ball screw. Also good.
[0012]
The stationary mold 3 is composed of a back plate 16, a manifold plate 17, and a mirror plate side plate 18, and is coupled to each other by bolts.
The back plate 16 is attached to the stationary platen 2 with bolts, and a bush 21 is provided at the center for contacting the nozzle 20 of the injection device 19. A cylinder 24 of a valve gate device 23 that is an opening / closing means for the molten resin passage 22 is fixed to one side of the back plate 16.
[0013]
A manifold 25 attached to the bush 21 with a certain gap in the manifold plate 17 is fixed. A hot tip 26 is provided on the manifold 25 toward the movable mold 6 side. A hot runner unit 27 is formed from the bush 21, the manifold 25, and the hot tip 26, a molten resin passage 22 is provided in the inside thereof, and a heater 28 is attached to the outside thereof. As shown in FIG. 2, the front portion of the molten resin passage 22 in the hot tip 26 is a nozzle seal portion 29, and the inner wall of the hot tip 26 is tapered.
[0014]
In the molten resin passage 22, the rod 30 of the cylinder 24 of the valve gate device 23 is inserted through the manifold 25 and the like, and the rod 30 is provided by a piston 31 in the cylinder 24 so as to advance and retreat. . The rod 30 is provided thinner than the thickness of the molten resin passage 22, and its tip 32 is tapered so as to match the shape of the nozzle seal portion 29. When the rod 30 is extended, the molten resin passage 22 is closed by abutting against the nozzle seal portion 29 of the hot tip 26, and when the rod 30 is retracted, the molten resin passage 22 is opened and the injection device 19 enters the cavity 11. Molten resin can be injected.
A portion of the injected molten resin is kept warm and stored in the molten resin passage 22 of the hot runner unit 27 when the valve gate device 23 is closed.
[0015]
Following the nozzle seal portion 29 of the hot tip 26, a sprue portion 33 is provided inside the specular plate side plate 18, and a runner portion 34 is provided in the sprue portion 33 in a perpendicular direction.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 3, the mirror plate side plate 18 of the fixed mold 3 is provided with a convex portion 7, and the mirror plate side plate 35 of the movable die 6 described later has a concave portion 8. The two are inserted when the mold is closed.
The fitting state of the fixed mold 3 and the movable mold 6 will be described. Inside the insertion section 36 of the convex portion 7 of the mirror plate 18 and the concave portion 8 of the mirror plate 35 of the movable mold 6. When the mold is closed, the fitting insertion surface 37 is provided so that air can pass but molten resin cannot pass and the vent 15 that does not generate burrs is maintained. Even when the movable mold 6 is moved by a predetermined distance when the mold is closed, the insertion state with the fixed mold is maintained and the inner cavity 11 and the like are not opened to the outside.
[0017]
Further, in this insertion state, in addition to providing the insertion surfaces 36 and 37 in parallel with the mold closing direction, the insertion surface 36 is an inclined surface of about 1 ° so as to become narrower toward the front of the convex portion 7, It is good also as an inclined surface which becomes wide toward the front so that the insertion insertion surface 37 may respond | correspond to it. Further, the fitting insertion surfaces 36 and 37 may be composed of both a surface parallel to the mold closing direction and an inclined surface. The main reason for providing these inclined surfaces is to eliminate galling when the mold is closed, but an inclined surface may be provided in the cavity 11 in order to facilitate removal of the molded product.
In this embodiment, a description has been given of a case in which the concave portion 8 is provided on the movable die 6 side which is one mold and the convex portion 7 is provided on the stationary die 3 side which is the other die. A concave part may be provided on the fixed mold 3 side which is a mold, and a convex part may be provided on the movable mold 6 side which is the other mold.
[0018]
The runner portion 34, the gate portion 12, and the cavity 11 are formed between the convex portion 7 and the concave portion 8 of the fixed mold 3 and the movable mold 6 and inside the fitting insertion surfaces 36 and 37. ing. Therefore, the runner part 34, the gate part 12, and the cavity 11 are variably provided with the same thickness when the movable mold 6 is pressed from the compression start position L1 toward the compression end position L2.
The runner portion 34 connected to the sprue portion 33 is provided with a predetermined width and length between the mirror plate side plate 18 of the fixed mold 3 and the mirror plate side plate 35 of the movable die 6. One of them is a gate portion 12 that communicates with the center of the thin end 10 of the cavity 11, and the gate portion 12 communicates with the molten resin passage 22.
[0019]
In this embodiment, the thin end face length (long side length) is 310 mm, the length between the thin end and the thick end (short side length) is 235 mm, the thickness of the thin end P1 is 0.6 mm, the thick end The gate portion 12 of the mold for manufacturing a 15-inch light guide plate with a P2 thickness of 2.1 mm is provided with a length of 30 mm. The length of the gate portion 12 may be 6% to 30% with respect to the thin end face length P3 of the molded product P, and may be in the range of 20 mm to 90 mm in the case of a 15-inch light guide plate.
[0020]
The cavity 11 is formed in a gap between the mirror plate 38 attached to the mirror plate 18 of the fixed mold 3 and the mirror plate 39 attached to the mirror plate 35 of the movable mold 6. The mirror plates 38 and 39 are provided with cooling medium passages 40 and 41, respectively. These cooling medium passages 40 and 41 are connected to a temperature controller through piping outside the mold together with a cooling medium passage inside the mold (not shown). In this embodiment, the mold temperature is set to 50 ° C. ing.
[0021]
The cavity 11 has a cavity inner wall 42 of the mirror plate 38 of the fixed mold 3 provided in a direction perpendicular to the moving direction of the movable mold 6 in order to manufacture the light guide plate. The cavity inner wall 43 of the mirror plate 39 of the movable mold 6 is not parallel to the cavity inner wall 42 of the mirror plate 38 but is provided at a predetermined angle. The gate portion 12 communicates with the center of the thin end 10 of the cavity 11 and is thicker as it is farther from the gate portion 12. The thick end 9 serving as the light entrance portion of the light guide plate is on the opposite side of the gate portion 12. It is formed. In this embodiment, the thickness T of the gate portion 12 and the thickness of the thin end 10 of the cavity 11 are set to the same thickness, but the thickness T of the gate portion 12 is thinner than the thickness of the thin end 10. It may be set.
[0022]
Further, a pin 45 is provided on the parting surface 44 of the mirror plate side plate 18 of the fixed mold 3 and corresponds to the pin 45 of the parting surface 46 of the mirror plate side plate 35 of the movable mold 6 corresponding thereto. A hole 47 is provided at the position, and a pin 45 is provided so as to be fitted into the hole 47.
[0023]
The movable mold 6 is composed of the mirror plate side plate 35 and the back plate 48 described above. The back plate 48 is attached to the movable platen 5 by bolts, and the back plate 48 is provided with a cylinder 50 of an ejector device 49 which is a molded product ejecting means.
The ejector device 49 is provided coaxially with the rod 30 of the valve gate device 23 and drives the piston 51 of the cylinder 50 so as to pass through the mirror plate 35 and toward the fixed mold 3 side. By extending the rod 52, the sprue S attached to the molded product P is projected.
[0024]
Next, the control of the molding apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 3, first, a hydraulic cylinder of a mold closing means (not shown) is driven by a command from the control means, and the movable mold 6 is closed. At this time, the mold is closed until the parting surface 46 of the movable mold 6 and the parting surface 44 of the fixed mold 3 are joined, and from there, the movable mold 6 is moved again to the mold opening side, and the predetermined mold is opened. By stopping at the compression start position L1, the compression start position L1 is positioned (see (a) of FIG. 3).
Further, as in this embodiment, the parting surfaces may not be joined first, but may be moved directly to the compression start position L1 by the mold closing means to position the compression start position L1.
[0025]
In this embodiment, the mold opening amount at the compression start position L1 is positioned at a position where the thickness T of the gate portion becomes 0.8 mm. Further, the thickness T of the gate portion 12 at this time depends on the shape of the molded product P (particularly the thickness of the thin-walled end P1 of the molded product), the type of resin, etc., but is 0.7 mm to 2.0 mm. It is a preferable range to be positioned.
[0026]
Next, the piston 31 in the cylinder 24 of the valve gate device 23 is retracted, and the rod 30 is retracted, whereby the tip portion 32 of the rod 30 that is in contact with the nozzle seal portion 29 that is the inner wall on the front side of the hot tip 26. Is released from the inner wall, and the molten resin passage 22 communicates with the cavity 11. In this state, molten resin is injected by the injection device 19 almost simultaneously.
In this embodiment, the resin used is acrylic, and the nozzle temperature is set to 265 ° C. The injection pressure of the molten resin is a maximum of 14 MPa, and the injection amount is 90% of the molten resin with respect to the volume of the cavity opened at the predetermined interval. These differ depending on the shape of the molded product P, the shape of the gate portion 12, the type of resin used, etc., but with respect to the volume of the cavity opened at a predetermined interval due to the relationship between the pressing speed and cooling of the molten resin. Preferably, a molten resin having a volume of 50% or more is injected (see FIG. 3B).
[0027]
Next, when the screw position of the injection device 19 reaches a predetermined position, a command for pressing the movable mold 6 toward the compression end position L2 is issued from the control means to the pressing means, and the molten resin in the cavity 11 is pressed. Compression starts.
[0028]
When the molten resin starts to be compressed and a predetermined time elapses, the valve gate device 23 is closed, and the molten resin is supplied to the cavity 11, the gate portion 12, the runner portion 34, and the sprue portion 33, and the molten resin is returned. Blocked. Even after the valve gate device 23 is closed, the compressed resin compresses the molten resin through the movable mold 6 and the movable mold 6 is stopped at the compression end position L2 after a predetermined time has elapsed (FIG. 3 (c)).
In this embodiment, the movable mold 6 is moved from the compression start position L1 to the compression end position L2 over a period of 4 seconds with a maximum pressing force of 1400 kN and a movement of 0.2 mm.
[0029]
The compression end position L2 is determined by the injection amount of the molten resin by the injection device 19 and the setting of the compression time of the molten resin by the pressing means 13, but at the compression end position L2, the parting surface 46 of the movable mold 6 The parting surface 44 of the fixed mold 3 is provided so as not to contact.
In the compression end position L2, it goes without saying that the shape of the light guide plate to be molded and the shape of the cavity 11 substantially coincide with each other, and the interval of the gate portion 12 is narrowed accordingly. In this embodiment, the thickness T of the gate portion 12 at the compression end position L2 is 0.6 mm. The thickness T of the gate portion 12 at the compression end position L2 depends on the thickness of the thin end P1 of the molded product P, the type of resin, and the like, but is preferably about 0.3 mm to 0.9 mm. The moving amount of the movable mold between the compression start position L1 and the compression end position L2 is preferably in the range of 0.1 mm to 1.5 mm. Therefore, the thickness T of the gate portion 12 at the end of pressing is a value that is at least 0.1 mm smaller than the thickness T of the gate portion 12 at the compression start position L1.
[0030]
When the compression by the movable mold 6 is completed, the movable mold 6 is held by the pressing means at the compression end position L2, and the molded product P is cooled. When a predetermined time elapses and the cooling of the molded product P is completed, the movable mold 6 is opened. The molded product P adheres to the movable mold 6 side and is opened. When the movable mold 6 is opened to the molded product removal position, the molded product P is taken out toward the stationary mold 3 by the take-out device 53. At this time, the piston 51 of the cylinder 50 of the ejector device 49 is moved almost simultaneously, and the rod 52 projects the sprue S attached to the molded product P, whereby the molded product P is easily taken out from the movable mold 6. As shown in FIG. 4, the extracted molded product P has a runner R formed at the center of the thin end P <b> 1 via a gate G, and a sprue S is formed on the runner R.
[0031]
Next, the molding apparatus according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. 5 as another embodiment. Note that a description of the same parts as those in the above embodiment is omitted.
In another embodiment, the movable mold 62 of the molding apparatus 61 is formed of a main body portion 64 and a movable peripheral wall portion 65, and a concave portion 63 is formed by the main body portion 64 and the movable peripheral wall portion 65 when the mold is closed. The front surface 66 of the main body portion 64 that hits the bottom of the concave portion 63 of the movable mold 62 coincides with the shape of the periphery of the cavity 67, the gate portion 68, and the runner portion 69. Protrusively toward.
[0032]
The periphery of the protruding portion of the main body 64 is a recess 71, and a movable peripheral wall 65 is attached to the outward side surface 71 a on the mold center side of the recess 71 in the outward direction via a spring 72. Yes. The movable peripheral wall portion 65 is provided so as to be slidable in a direction substantially perpendicular to the mold closing direction with respect to the main body portion 64 via the sliding portion 73. Normally, the movable peripheral wall portion 65 is urged by the spring 72 to urge the main body portion 64. The concave portion 71 is pressed toward the inward side surface 71 b on the outer side of the mold, and is located outside the main body portion 64 by a predetermined distance. The recess 71 may not be provided only in the main body 64 but may be provided between the main body 64 and another member.
[0033]
The front side of the movable peripheral wall portion 65 is provided so as to protrude from the main body portion 64 toward the fixed mold 70. An inward side surface 74 is provided on the inner side of the front side of the movable peripheral wall portion 65, and the inward side surface 74 forms side surfaces of a cavity 67, a gate portion 68, and a runner portion 69. The part 79 is provided so as to be fitted on the inward side surface 74 of the movable peripheral wall part 65. A sliding surface 75 is provided on the front outer side of the movable peripheral wall portion 65 so that the movable peripheral wall portion 65 becomes thicker from the front side toward the rear side, and slides with the guide surface 76 that is a guide means of the fixed mold 70. It is provided freely. The movable peripheral wall portion 65 is guided by the guide surface 76 when the mold is closed, moved to the main body portion 64 side, and comes into contact with the main body portion 64, whereby a concave portion 63 is formed on the movable mold 62 side.
[0034]
On the other hand, a convex portion 79 is formed in the fixed mold 70. The front surface 77 of the convex portion 79 is formed with the formation surface of the cavity 67, the gate portion 68, and the runner portion 69, and a concave portion 78 into which a part of the movable peripheral wall portion 65 of the movable mold 62 is inserted is provided around the front surface 77. It has been. The outwardly facing side surface 78a of the concave portion 78 on the mold center side is fitted into the concave portion 63 of the movable mold 62 when the mold is closed. At that time, air can pass between the inward side surface 74 of the movable peripheral wall portion 65 of the movable mold 62 and the outward side surface 78a of the concave portion 78 of the fixed mold 70, but the molten resin cannot pass through. A vent is provided. The inward side surface 78b of the recess 78 outside the mold is provided with a guide surface 76 which is a guide means including an inclined surface in which the interval of the recess 78 gradually narrows toward the back of the fixed mold 70, and the movable peripheral wall. The sliding surface 75 of the part 65 is slidably provided. The recess 78 may be provided between other members constituting the fixed mold 70 in the same manner as the recess 71 described above.
Further, the molding device 61 is provided with a mold closing device and a pressing device (not shown), and the ram 80 of the pressing device is fixed to the movable plate 81.
[0035]
Next, a molding method using the molding apparatus 61 will be described.
The mold closing device closes the movable mold 62 toward the fixed mold 70. When the mold is closed by a predetermined amount, the sliding surface 75 of the movable peripheral wall 65 of the movable mold 62 and the guide surface 76 of the fixed mold 70 come into contact with each other. When the movable mold 62 is moved to the fixed mold 70 side, the movable peripheral wall 65 is guided by the guide surface 76 and is pushed toward the main body 64 against the urging force of the spring 72. A concave portion 63 is formed in 62 by the main body portion 64 and the movable peripheral wall portion 65.
[0036]
In parallel, the movable mold 62 continues to move, and the convex portion 79 of the fixed mold 70 is inserted into the concave portion 63 of the movable mold 62. In this other embodiment, the concave portion 63 is formed on the movable mold 62 side and the convex portion 79 of the fixed mold 70 is inserted and inserted almost simultaneously. The convex part 79 may be inserted after the 63 is formed, or the concave part 63 may be completely formed after the convex part 79 is inserted.
[0037]
Then, the movable mold 62 is moved in the mold closing direction, and the compression start position L1 is set. At this time, the thickness of the cavity 67, the gate portion 68, and the runner portion 69 is set to be thicker than the thickness of the cavity or the like of the molded product P. Also in this other embodiment, the cavity has a thick end 82 and a thin end 83 in order to form a light guide plate having a wedge-shaped cross section, and a gate portion 68 is provided in communication with the thin end 83. It has been. In this state, molten resin is injected into the cavity 67 from the injection device 84. The light guide plate is molded by compressing the molten resin in the cavity 67 while reducing the thickness of the cavity 67, the gate portion 68, and the runner portion 69 by pressing the movable mold 62 by the pressing means after injection. Do. Then, after a predetermined time has passed, the compression by the pressing means is terminated. After completion of compression, the molten resin is held at the compression end position L2 while being cooled.
[0038]
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. Note that a description of the same parts as those in the above embodiment is omitted.
In still another embodiment, the movable mold 92 of the molding apparatus 91 includes a main body portion 94 and a frame body 95. The main body portion 94 is fixed to the movable plate 93, and the side surface of the fixed mold is a pressing surface 96. The shape of the pressing surface 96 viewed from the fixed mold 97 side matches the shapes of the cavity 98, the gate portion 99, and the runner portion 100.
[0039]
The frame body 95 is fitted into the main body portion 94 on the outer peripheral surface 101 provided in parallel with the mold closing direction of the pressing surface 96 of the main body portion 94. The main body portion 94 and the frame body 95 are fitted in a state in which air is allowed to pass but molten resin is not allowed to pass. A joint surface 102 is provided on the side surface of the frame 95 on the fixed mold side. The joint surface 102 protrudes in the mold closing direction from the pressing surface 96 of the main body portion 94, and the cavity 98, the gate portion 99, and the runner portion 100 are formed by the pressing surface 96 and a part of the inner side surface 103 of the frame body 95. A part of the forming surface is formed.
At the four corners of the base 104 of the main body 94, hydraulic cylinders 105 are provided as adjusting means for adjusting the position of the frame in the mold closing direction with respect to the fixed mold. The rod 106 of the hydraulic cylinder 105 is fixed to the frame body 95.
[0040]
A hydraulic circuit (not shown) is connected to the cylinder side oil chamber 107 of the hydraulic cylinder 105, and the position of the frame body 95 in the mold closing direction with respect to the main body portion 94 is controlled by controlling the hydraulic pressure by a pump, a servo valve or the like of the hydraulic circuit. Adjust. The adjusting means is not limited to the hydraulic cylinder 105, and a spring may be provided between the main body 94 and the frame body 95, or the frame body 95 may be moved by a moving device such as a motor.
[0041]
A stamper 109 is attached by a claw (not shown) at the center of the side surface of the fixed mold 97 on the movable mold side to form a cavity forming surface. The stamper 109 has an area larger than the cavity forming surface when the mounting portion is included, and the peripheral portion including the mounting portion of the stamper 109 does not form a cavity forming surface because the joining surface 102 of the movable mold 92 is close when the mold is closed. . The distance between the periphery of the stamper 109 and the joint surface 102 when the mold is closed is set to an interval at which the molten resin does not pass.
A fixed die 97 outside the stamper 109 is provided with a joint surface 108. The joint surface 108 contacts the joint surface 102 of the frame body 95 when the mold is closed, and forms and seals the cavity 98, the gate portion 99, and the runner portion 100 around the joint surfaces. Then, by moving the pressing surface 96 of the main body portion 94 toward the fixed mold 97, the cavity 98 having the thick end 110 and the thin end 111 for forming the wedge-shaped cross section, the gate portion 99, and the runner portion 100 The thickness is provided variably.
[0042]
Next, a molding method by the molding apparatus 91 will be described.
First, the position of the movable die 92 with respect to the main body portion 94 of the frame body 95 is determined by introducing the oil amount into the cylinder-side oil chamber 107 of the hydraulic cylinder 105 as an adjusting means. This position determination of the frame body 95 is to determine the capacity of the cavity 98 and the thickness of the cavity 98 and the gate portion 99 at the compression start position L1.
[0043]
Next, the movable mold 92 is moved by mold closing means (not shown), and the joining surface 102 of the frame body 95 and the joining surface 108 of the fixed mold 97 are brought into contact with each other to form the cavity 98, the gate portion 99, and the runner portion 100. The contact position of the movable mold 92 and the fixed mold 97 is the compression start position L1, and the thickness of the cavity 98 at this time is thicker than the thickness of the molded product. At the same time, the thickness of the gate portion 99 is larger than the thickness of the gate portion at the compression end position L2.
[0044]
Next, the molten resin is injected into the cavity 98. When the molten resin is injected into the cavity 98, the main body 94 of the movable mold 92 is pressed against the movable mold by the ram 112 of the hydraulic cylinder, which is a pressing means. At this time, the hydraulic cylinder 105 is controlled to reduce the amount of oil in the cylinder-side oil chamber 107, thereby adjusting the position of the frame body 95 with respect to the main body 94 and reducing the volume of the cavity 98 to be injected into the cavity 98. It is possible to compress the molten resin. Then, after a predetermined time has passed, the compression by the pressing means is terminated. Even at the compression end position L2 where the compression is completed, control is performed so that a slight amount of oil remains in the cylinder-side oil chamber 107 of the hydraulic cylinder 105. After the compression is completed, the molten resin is held at that position while being cooled. The
In still another embodiment, the stamper 109 is attached to the fixed mold 97 side, so that the molded product P is transferred by the stamper 109.
[0045]
Further, the present invention is not limited to the above-described three embodiments, and the following may be appropriately combined.
In the above embodiment, the resin to be used has been described as using acrylic, but polycarbonate may also be used. In that case, the set temperature and the mold temperature of the molten resin in the nozzle are set higher by about 50 ° C. than in the case of acrylic.
[0046]
In the above-described embodiment, the flow of the resin is closed by closing the valve gate device which is an opening / closing means provided in the molten resin passage. However, the molten resin in the cavity is continuously compressed. While the operation is being performed, the valve gate device is kept open to control the pressure holding by the injection device, the back flow of the molten resin is adjusted, and the valve gate device is cooled during the compression of the molded product P during or after the compression is completed. May be closed.
[0047]
The amount of the molten resin injected into the cavity is approximately the same as the volume in the cavity at the compression start position L1, and the molten resin corresponding to the decrease in the cavity capacity due to the pressing is placed on the molten resin passage and the injection device side. It may be backflowed.
Further, the back flow of the molten resin may be adjusted by controlling the pressure holding of the injection device without providing the valve gate device. Further, the hot runner unit is not essential, and the molten resin may be supplied directly from the injection device to the cavity via the sprue bushing.
[0048]
In the mold of the above-described embodiment, a single 15-inch wedge-shaped light guide plate having a cross-sectional shape is described. It is also possible to form a plurality of molded products P at the same time by providing them between the concave and convex portions of the mold.
[0049]
【The invention's effect】
The present invention is a fixed mold or a movable mold of one mold formed with a concave portion, and the other mold formed with a convex portion that can be inserted into the concave portion of the mold, A cavity having a thick-walled end and a thin-walled end for forming a wedge-shaped light guide plate having a variable thickness between the concave and convex portions of both molds, and a gate portion communicating with the thin-walled end of the cavity The molten resin is injected into the cavity in a state where the thickness of the cavity is greater than the thickness of the molded product, and the molten resin in the cavity is compressed by the pressing means. The molten resin can be injected into the cavity in a large state, and the flow of the molten resin was improved despite the provision of the gate portion at the thin end. As a result, it is no longer necessary to perform post-processing such as polishing the trace of the gate part after cutting the gate part, which was necessary when molding the light guide plate by forming a gate at the thick end. . Further, in the case where the gate part is provided at the side edge of the light guide plate, there is a problem that the flow of the molten resin to the thick part and the thin part of the light guide plate tends to be non-uniform. Furthermore, in addition to the above-mentioned effect, by forming a part of the concave portion of one mold with the movable peripheral wall, galling may occur when the movable mold is inserted into the fixed mold. The problem of being gone.
[0050]
Claim 2 According to this invention, the compression control of the molten resin in the cavity is facilitated by controlling the opening and closing means of the molten resin passage. Claim 3 According to the invention, since the length of the gate portion is equal to or less than the predetermined value, it is possible to reduce excess resin required for the gate portion and the like, and it becomes easy to cut the gate portion after molding. It was. Claim 4 According to the invention, when forming a light guide plate having a thin end having a thickness of 0.3 mm to 0.9 mm, it is possible to provide a gate portion at the thin end.
[0051]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a light guide plate forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged explanatory view of the vicinity of the gate portion of the light guide plate forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a molding method for injection pressure clamping of a light guide plate of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a molded product formed by the light guide plate forming method of the present invention and provided with a runner and the like.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a molding apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a molding apparatus according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ...... Molding equipment
2 ...... Fixed platen
3 ...... Fixed mold
4 ...... Tie bar
5 …… Movable platen
6 …… Movable mold
7 ...... Convex
8 ...... concave part
9 …… Thick end
10 ...... Thin end
11 …… Cavity
12 …… Gate part
13 …… Clamping means
14 …… Lamb
15 ...... Vent
16 …… Back plate
17 …… Manifold plate
18 …… Mirror plate side plate
19 …… Injection device
20 …… Nozzle
21 …… Bush
22 …… Molten resin passage
23 …… Valve gate device
24 …… Cylinder
25 …… Manifold
26 …… Hot tip
27 …… Hot Runner Unit
28 …… Heater
29 …… Nozzle seal
30 …… Rod
31 …… Piston
32 …… Tip
33 …… Sprue part
34 ...... Runner part
35 …… Mirror plate side plate
36 ...... Insertion surface
37 ...... Insertion surface
38 …… Mirror plate
39 …… Mirror plate
40 ... Coolant passage
41 …… Cooling medium passage
42 …… Cavity inner wall
43 …… Cavity inner wall
44 ...... Parting surface
45 …… Pin
46 ...... Parting surface
47 ...... Hole
48 …… Back plate
49 ... Ejector device
50 …… Cylinder
51 …… Piston
52 …… Rod
53 …… Extractor
P ...... Molded product
P1 ...... Thin end
P2 ...... Thick end
P3 ... Thin wall end face length
G ...... Gate
R ...... Runner
S …… Sprue
L1 ... Compression start position
L2 ... Compression end position
T ...... Thickness (gate part)

Claims

Of the fixed mold or the movable mold, one mold in which a concave portion is formed, the other mold in which a convex portion that can be inserted into the concave portion of the mold is formed, and both molds A cavity having a thick-walled end, a thin-walled end for forming a wedge-shaped light guide plate having a variable thickness between the concave-shaped part and the convex-shaped part, a gate part communicating with the thin-walled end of the cavity, and the cavity And a pressing means for compressing the molten resin injected into the cavity in a state where the thickness of the molded product is thicker than the thickness of the molded product. It consists of a movable peripheral wall provided around the body and projecting from the main body toward the other mold. The movable peripheral wall moves toward the main body by being guided by the guide surface of the other mold when the mold is closed. A light guide plate forming apparatus, wherein a concave portion is formed.

2. The light guide plate molding apparatus according to claim 1 , wherein an opening / closing means is provided in a molten resin passage of the fixed mold communicating with the gate portion.

3. The light guide plate forming apparatus according to claim 1 , wherein the length of the gate portion is set to be 6% to 30% of the length of the thin end face of the light guide plate to be formed.

The thickness of the gate part at the compression start position of the movable mold is 0.7 mm to 2.0 mm, the thickness of the gate part at the compression end position of the movable mold is 0.3 mm to 0.9 mm, and the compression is performed. The light guide plate forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the light guide plate forming value is 0.1 mm or more smaller than the thickness of the gate portion at the start position.