JP4087818B2 - Method for forming thick light guide plate - Google Patents

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Description

本発明は、液晶デイスプレイのバックライトに用いられる合成樹脂製の導光板の成形方法に関するもので、限定するものではないが、例えば肉厚が６ｍｍ以上の大型厚肉導光板の成形に適した成形方法に関するものである。   The present invention relates to a method for forming a light guide plate made of a synthetic resin used for a backlight of a liquid crystal display, and is not limited thereto. For example, the molding is suitable for forming a large thick light guide plate having a thickness of 6 mm or more. It is about the method.

コンピュータ、液晶テレビ等の液晶デイスプレイ装置は、液晶デイスプレイと導光板とから構成されている。そして、導光板の側部に光源が配置されている。したがって、この光源から放射される光は、導光板の一面に形成されている光反射層により反射して出光面から出る。この光により液晶デイスプレイの全面が照明される。
このような、導光板はアクリル板を所定大きさに切断し、そしてその表面にドット、溝模様等のパターンを印刷して製造されている。しかしながら、モニター用途の分野で陰極線管によるＣＲＴからの液晶デイスプレイへの切り替え現象が生じ、アクリル板特に厚肉のアクリル板の供給が不足し、射出成形による導光板の供給が求められている。 A liquid crystal display device such as a computer or a liquid crystal television is composed of a liquid crystal display and a light guide plate. And the light source is arrange | positioned at the side part of the light-guide plate. Therefore, the light emitted from the light source is reflected by the light reflecting layer formed on one surface of the light guide plate and exits from the light exit surface. This light illuminates the entire surface of the liquid crystal display.
Such a light guide plate is manufactured by cutting an acrylic plate into a predetermined size and printing a pattern such as a dot or groove pattern on the surface thereof. However, in the field of monitor applications, a phenomenon of switching from a CRT to a liquid crystal display by a cathode ray tube occurs, the supply of an acrylic plate, particularly a thick acrylic plate, is insufficient, and the supply of a light guide plate by injection molding is required.

射出成形法は、従来周知のように、加熱シリンダと、この加熱シリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動自在に設けられているスクリュとからなっている。したがって、樹脂材料を加熱シリンダに供給すると共に、スクリュを回転駆動すると、樹脂材料がスクリュにより前方へ送られる過程で、加熱シリンダの外周部から加えられる熱と、スクリュの回転摩擦力あるいは剪断力により生じる熱とにより溶融し、そして加熱シリンダの前方の計量室に蓄積される。そこで、型締めされた金型の賦型空間に射出し、冷却固化を待って金型を開くと、成形品が得られる。 ところで、導光板の光反射面には高転写性が求められ、またウエルドランド等のない高品質の成形品が求められる。光反射面となるパターンの導光板への転写性は、賦型空間の表面温度を高くすると、溶融樹脂の流れは良くなり転写性は向上する。しかしながら、金型から取り出すための冷却・固化時間が長くなり成形サイクルが長くなる。そこで、溶融樹脂を射出充填するときは強制的に加熱し、充填が完了し保圧するときは、強制的に冷却するヒートサイクル法が特許文献１〜４により提案されている。   As is well known in the art, the injection molding method includes a heating cylinder and a screw provided in the heating cylinder so as to be able to be driven in a rotational direction and an axial direction. Accordingly, when the resin material is supplied to the heating cylinder and the screw is driven to rotate, the resin material is fed forward by the screw, and the heat applied from the outer peripheral portion of the heating cylinder and the rotational frictional force or shearing force of the screw. The resulting heat melts and accumulates in the metering chamber in front of the heating cylinder. Then, when it inject | emits to the shaping space of the metal mold | die clamped and waits for cooling solidification, a molded article will be obtained if a metal mold | die is opened. By the way, the light reflection surface of the light guide plate is required to have high transferability, and a high-quality molded product without weld land or the like is required. As for the transferability of the pattern serving as the light reflecting surface to the light guide plate, when the surface temperature of the shaping space is increased, the flow of the molten resin is improved and the transferability is improved. However, the cooling and solidification time for taking out from the mold becomes longer, and the molding cycle becomes longer. Therefore, Patent Documents 1 to 4 propose a heat cycle method in which the molten resin is forcibly heated when injection-filled, and forcibly cooled when the filling is completed and the pressure is maintained.

特公昭４５−２２０２０号公報Japanese Examined Patent Publication No. 45-22020 特開昭５１−２２７５９号公報JP-A-51-22759 特開昭５５−１０９６３９号公報JP-A-55-109639 特開昭５７−１６５２２号公報JP 57-16522 A 特開２００１−１８２２９JP2001-18229 特開２００２−２１０７９５JP2002-210795 特開平９−１５５８７５号公報JP-A-9-155875 特開２００２−４６１５９JP 2002-46159

上記のようなヒートサイクル法をさらに改良した成形方法が、特許文献５により提案されている。すなわち、型と入れ子との間に断熱層を設け、そして入れ子のキャビティ表面の近傍に加熱媒体と冷却媒体とを流入させる金型が提案されている。また、特許文献６により樹脂供給路をセミホットランナ方式とし、前記樹脂通路の一部に加熱・冷却媒体流路を設け、キャビティの表面を交互に加熱・冷却する金型が提案されている。   Patent Document 5 proposes a molding method in which the above heat cycle method is further improved. That is, a mold has been proposed in which a heat insulating layer is provided between the mold and the insert, and the heating medium and the cooling medium are allowed to flow in the vicinity of the cavity surface of the insert. Further, Patent Document 6 proposes a mold in which a resin supply path is a semi-hot runner system, a heating / cooling medium flow path is provided in a part of the resin path, and the surface of the cavity is alternately heated / cooled.

射出成形法による導光板の成形方法も特許文献７、８により提案されている。すなわち、特許文献７には、金型の型表面を構成する面と、凹凸状に粗面化されたパターン表面を有する金属板との間に断熱層を設けた射出成形用の金型が示されている。また、特許文献８には、溶融樹脂の粘度が５０〜５，０００Ｐａ・secの範囲にあるとき、ゲートを通過させ、かつ１〜１５ｃｍ３／sec の範囲の射出率で金型のキャビティに射出充填する成形方法が示されている。 Patent Documents 7 and 8 also propose a method for forming a light guide plate by an injection molding method. That is, Patent Document 7 discloses an injection mold in which a heat insulating layer is provided between a surface constituting the mold surface of the mold and a metal plate having a roughened pattern surface. Has been. Further, Patent Document 8 discloses that when the viscosity of the molten resin is in the range of 50 to 5,000 Pa · sec, it passes through the gate and is injected into the mold cavity at an injection rate in the range of 1 to 15 cm 3 / sec. The filling method is shown.

特許文献１〜４により提案されている成形方法によると、キャビティの表面が加熱され高温の時充填されるので、転写性に優れた成形品が得られ、そして強制的に冷却されるので、成形サイクルは短くなる利点は認められる。また、特許文献５に記載の方法によると、金型のキャビティ表面の加熱と冷却の切り替えが短時間にでき、金型を加熱することにより、溶融樹脂の流動性が増し、薄肉成形が可能になるという特徴が認められる。また、特許文献６に記載の発明によると、ヒートサイクル法が適用され、そして樹脂供給路の一部に断熱層が設けられているので、成形品の表面に現れれる微小なヒケ、ヘジテーション等の発生が抑制される効果は認められる。特許文献７に記載の発明によると、金型とパターン表面を有する金属板との間に断熱層が設けられているので、可塑化された高温の溶融樹脂を射出すると、金型は一時的に加熱され、金型表面が充分に転写され、また特許文献８に記載の発明によると、低速で射出されるので、ヒケの発生が押さえられ、厚肉の大面積の製品が得られる。
しかしながら、上記したような従来の成形方法では、例えば６ｍｍ以上のような厚肉導光板の成形には時間がかかりすぎる欠点がある。特に、特許文献８の発明によると、溶融樹脂の粘度が５０〜５，０００Ｐａ・secの範囲にあるとき、ゲートを通過させ、かつ１〜１５ｃｍ３／sec の範囲で射出するので、成形サイクルが長くなる恐れがある。また、上記のようなヒートサイクル成形法により、厚さが６ｍｍ以上のような厚肉導光板を成形しようとすると、保圧工程が例えば９０秒のように長くなり、実施する上では問題がある。 According to the molding method proposed in Patent Documents 1 to 4, since the cavity surface is heated and filled at a high temperature, a molded product with excellent transferability is obtained and forcibly cooled. The advantage of shorter cycles is recognized. In addition, according to the method described in Patent Document 5, switching between heating and cooling of the cavity surface of the mold can be performed in a short time, and by heating the mold, the fluidity of the molten resin is increased and thin wall molding is possible. The feature of becoming is recognized. In addition, according to the invention described in Patent Document 6, since the heat cycle method is applied and a heat insulating layer is provided in a part of the resin supply path, a minute sink appearing on the surface of the molded product, hesitation, etc. The effect of suppressing the occurrence is recognized. According to the invention described in Patent Document 7, since the heat insulating layer is provided between the mold and the metal plate having the pattern surface, when the plasticized high-temperature molten resin is injected, the mold temporarily When heated, the surface of the mold is sufficiently transferred, and according to the invention described in Patent Document 8, since the injection is performed at a low speed, the occurrence of sink marks is suppressed, and a thick product with a large area is obtained.
However, the conventional molding method as described above has a drawback that it takes too much time to mold a thick light guide plate of, for example, 6 mm or more. In particular, according to the invention of Patent Document 8, when the viscosity of the molten resin is in the range of 50 to 5,000 Pa · sec, it passes through the gate and is injected in the range of 1 to 15 cm 3 / sec. There is a risk of becoming longer. In addition, when trying to form a thick light guide plate having a thickness of 6 mm or more by the heat cycle molding method as described above, the pressure holding process becomes longer, for example, as 90 seconds, which is problematic in practice. .

一方、金型の賦型空間に所定量の溶融樹脂を充填し、可動金型を型締め方向に駆動し、充填されている溶融樹脂を圧縮する射出・圧縮成形方法も知られている。したがって、この射出・圧縮成形方法と、上記したようなヒートサイクル成形法とを組み合わせると、所定量充填した後に、溶融樹脂の通路であるゲートを閉鎖し圧縮すると、保圧工程時間は実質的に零になり、充填後直ちにスクリュを回転駆動して樹脂材料を溶融する計量工程に入ることができるので、成形サイクルを短縮することはできる。しかしながら、厚肉導光板の表面に凹み、すなわちヒケあるいはシンクマークが生じ、導光板としての品質を著しく損なうことがある。
本発明は、上記したような従来の問題点に鑑みてなされたもので、短い成形サイクルで高品質の厚肉導光板を成形することができる、厚肉導光板の成形方法を提供することを目的としている。 On the other hand, there is also known an injection / compression molding method in which a predetermined amount of molten resin is filled in a molding space of a mold, a movable mold is driven in a mold clamping direction, and the filled molten resin is compressed. Therefore, when this injection / compression molding method is combined with the heat cycle molding method as described above, if the gate, which is the passage of the molten resin, is closed and compressed after filling a predetermined amount, the pressure holding process time is substantially reduced. Since it becomes zero and the metering process for melting the resin material can be started immediately after the filling by rotating the screw, the molding cycle can be shortened. However, dents, that is, sink marks or sync marks are generated on the surface of the thick light guide plate, and the quality of the light guide plate may be significantly impaired.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a method for forming a thick light guide plate that can form a high-quality thick light guide plate in a short molding cycle. It is aimed.

本発明は、上記発明の目的を達成するために、次のような手段が採用される。
（１）保圧時間の短縮：射出成形により成形するときは、冷却固化に伴う体積減少により成形品の表面にヒケが生じるのを防止するために、ゲートから一定の樹脂圧力を加える保圧工程が実施されるが、この保圧工程には一般的な汎用の金型では例えば厚肉の成形品を成形する場合は９０秒のような長時間を必要としている。
ところで、金型の賦型空間に所定量の溶融樹脂を射出充填した後に、溶融樹脂の通路であるゲートを閉鎖し、可動金型を型締め方向に駆動して圧縮すると、保圧工程時間は実質的に零になり、充填後直ちにスクリュを回転駆動して樹脂材料を溶融する計量工程に入ることができる。そこで、本発明では射出・圧縮成形方法が適用される。このとき、ゲートにはバルブゲートが、そしてランナにはホットランナが適用される。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
(1) Reduction of pressure holding time: When molding by injection molding, a pressure holding process in which a constant resin pressure is applied from the gate in order to prevent the occurrence of sink marks on the surface of the molded product due to volume reduction accompanying cooling and solidification. However, in this pressure holding process, a general general-purpose mold requires a long time such as 90 seconds when a thick molded product is formed.
By the way, after injecting and filling a predetermined amount of molten resin into the molding space of the mold, when closing the gate that is the passage of the molten resin and driving the movable mold in the mold clamping direction, the pressure holding process time is It becomes substantially zero, and immediately after filling, the screw can be rotationally driven to enter a metering step for melting the resin material. Therefore, an injection / compression molding method is applied in the present invention. At this time, a valve gate is applied to the gate, and a hot runner is applied to the runner.

本発明によると、厚肉導光板を成形する賦型空間は、該厚肉導光板の両面を成形するキャビティとコアと、周端面を成形する周側壁とからなっているが、金型を型締め方向に駆動して所定量充填されている溶融樹脂を圧縮するときには、前記周側壁の温度をキャビティとコアの温度より高くするように構成される。金型に形成されている賦型空間の冷却速度は、周側壁の方がキャビティあるいはコアの方よりも大きい。大きいので、冷却の進行に伴う熱収縮分を圧縮動作のみで補うことができず、厚肉導光板の表面にヒケが生じるが、周側壁の温度を高くし、冷却を遅らせることにより、充分な圧縮効果を得て、ヒケの発生が抑制される。例えば、アクリル樹脂により厚肉導光板を成形するときは、周側壁の冷却速度を緩慢にして圧縮効果を上げるために、周側壁の温度は１２０〜１３０℃に保たれる。   According to the present invention, the shaping space for forming the thick light guide plate is composed of a cavity and a core for forming both surfaces of the thick light guide plate, and a peripheral side wall for forming the peripheral end surface. When compressing the molten resin filled in a predetermined amount by driving in the tightening direction, the temperature of the peripheral side wall is configured to be higher than the temperatures of the cavity and the core. The cooling rate of the forming space formed in the mold is greater on the peripheral side wall than on the cavity or core. Since it is large, the heat shrinkage accompanying the progress of cooling cannot be compensated only by the compression operation, and sink marks are generated on the surface of the thick light guide plate. However, sufficient temperature can be obtained by increasing the temperature of the peripheral side wall and delaying the cooling. The compression effect is obtained and the occurrence of sink marks is suppressed. For example, when the thick light guide plate is formed of acrylic resin, the temperature of the peripheral side wall is maintained at 120 to 130 ° C. in order to increase the compression effect by slowing the cooling rate of the peripheral side wall.

（２）充填時間の短縮：一般に充填時間が短いと、ゲート周辺にウエルド、シルバー等の外観不良を生じるので、充填時間は充分に長くとられているが、本発明では、バルブゲートの径や開閉ストロークおよびゲートの厚みを厚肉導光板の肉厚に応じて可能な範囲で大きくしている。これにより、外観不良を起こすことなく、充填時間が短縮され、ひいては成形サイクルが短縮される。
（３）樹脂温度と金型温度の低温化：樹脂の温度と金型の温度を低くすることにより、冷却・固化時間が短縮され、それによって成形サイクルが短縮されるが、樹脂および金型の温度が低いと、射出された溶融樹脂は賦型空間を構成している壁に接した部分において、圧縮圧力が作用する前に固化が始まり、厚肉導光板への転写性が落ちる。そこで、本発明では射出・圧縮するときには、金型を急加熱して転写性を向上させ、充填後に急冷却するいわゆるヒートサイクル成形法が適用される。具体的には、樹脂がメタクリル樹脂の場合は樹脂温度は例えば２３０℃、金型温度は７５℃以上に保持された状態で射出充填した後に４０℃まで急速に冷却し、そして厚肉導光板の成形品表面温度が例えば６５℃に低下して取り出される。 (2) Reduction of filling time: Generally, when the filling time is short, appearance defects such as weld and silver occur around the gate. Therefore, the filling time is sufficiently long. The opening / closing stroke and gate thickness are increased as much as possible in accordance with the thickness of the thick light guide plate. As a result, the filling time is shortened and the molding cycle is shortened without causing appearance defects.
(3) Lowering of resin temperature and mold temperature: By lowering the resin temperature and mold temperature, the cooling and solidification time is shortened, thereby shortening the molding cycle. When the temperature is low, the injected molten resin begins to solidify before the compression pressure acts at the portion in contact with the wall constituting the shaping space, and the transferability to the thick light guide plate is reduced. Therefore, in the present invention, when injection / compression is performed, a so-called heat cycle molding method is applied in which the mold is rapidly heated to improve transferability and then rapidly cooled after filling. Specifically, when the resin is a methacrylic resin, the resin temperature is, for example, 230 ° C., the mold temperature is maintained at 75 ° C. or higher, and then rapidly cooled to 40 ° C. The molded product surface temperature is lowered to, for example, 65 ° C. and removed.

（４）断熱層の採用：このように、金型温度を低くすると、賦型空間に充填される溶融樹脂の温度が下降し転写性が落ちるので、本発明では賦型空間を構成している壁面には断熱層が設けられる。断熱層を設けることにより、射出される溶融樹脂により賦型空間を構成している壁面は一時的に加熱された状態になり、圧縮圧力が充分に加わり、転写性が向上する。このような断熱層は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の非結晶性耐熱重合体、ポリイミド、エポキシ樹脂等から形成される。例えば、ポリイミドを金型に密着させるには、直鎖型高分子ポリイミドの前駆体溶液を金型に塗布し、そして加熱する。そうすると、金型の表面に断熱層であるポリイミド層が形成される。   (4) Adoption of heat insulating layer: In this way, if the mold temperature is lowered, the temperature of the molten resin filled in the molding space is lowered and the transferability is lowered. Therefore, the molding space is configured in the present invention. A heat insulating layer is provided on the wall surface. By providing the heat insulating layer, the wall surface forming the shaping space by the injected molten resin is temporarily heated, the compression pressure is sufficiently applied, and the transferability is improved. Such a heat insulating layer is formed from an amorphous heat-resistant polymer such as polysulfone or polyethersulfone, polyimide, epoxy resin, or the like. For example, in order to adhere polyimide to a mold, a linear polymer polyimide precursor solution is applied to the mold and heated. If it does so, the polyimide layer which is a heat insulation layer will be formed in the surface of a metal mold | die.

（５）入れ子の採用：上記のように、キャビティとコアと周側壁は、加熱・冷却されるので、金型には加熱手段あるいは冷脚手段が設けられる。そのために、望ましくは入れ子が設けられる。すなわち、キャビティ側入れ子とコア側入れ子と周側壁側入れ子とが設けられる。そして、これらの入れ子には個別に独立して温度調節される熱媒管と冷媒管とが設けられる。また、これらの入れ子は急速加熱・急冷されるので、望ましくは熱伝導の高い合金例えばベリリウム−銅合金により形成される。このような熱伝導の高い合金を用いることにより、ステンレス製の入れ子に比較して、入れ子の温度上昇時間と下降時間は、約１／２に短縮される。   (5) Adoption of nesting: As described above, since the cavity, the core, and the peripheral side wall are heated and cooled, the mold is provided with heating means or cold leg means. For this purpose, a nesting is preferably provided. That is, a cavity side nest, a core side nest, and a peripheral side wall nest are provided. These inserts are provided with a heat medium pipe and a refrigerant pipe whose temperature is individually adjusted independently. In addition, since these inserts are rapidly heated and rapidly cooled, they are desirably formed of an alloy having high thermal conductivity, such as a beryllium-copper alloy. By using such an alloy having high heat conduction, the temperature rise time and the fall time of the nest are shortened to about ½ compared to the stainless steel nest.

（６）スタンパの使用：本発明によると、厚肉導光板の表面に光反射層を成形するために、キャビティ側型板あるいはコア側型板に、ドット形状、溝形状等のパターンが形成されるが、キャビティ側入れ子とコア側入れ子が適用されるときには、これらの入れ子に形成される。あるいは、ドット形状、溝形状等のパターンが形成されているスタンパが使用される。このようなスタンパは、例えば特開平９−１５５８７５号公報に開示されているようにして製作される。このとき、スタンパの裏面に前述したような断熱層を設けることもできる。   (6) Use of stamper: According to the present invention, in order to form the light reflecting layer on the surface of the thick light guide plate, a pattern such as a dot shape or a groove shape is formed on the cavity side mold plate or the core side mold plate. However, when the cavity side nest and the core side nest are applied, these nests are formed. Alternatively, a stamper in which a pattern such as a dot shape or a groove shape is formed is used. Such a stamper is manufactured, for example, as disclosed in JP-A-9-155875. At this time, the heat insulating layer as described above may be provided on the back surface of the stamper.

かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、固定側金型のキャビティ側型板と、可動側金型のコア側型板と、前記キャビティ側型板とコア側型板とで構成される開放空間の周側部を塞ぐと共に前記開放空間の平面面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能な周側壁とを使用して前記キャビティ側型板と、前記コア側型板と、前記狭める方向にスライドさせた周側壁とにより構成される賦型空間に、バネにより圧縮代を確保した状態でホットランナとバルブゲートを介して溶融樹脂を所定量充填する射出工程と、前記射出工程後に前記バルブゲートを閉じて前記可動金型を固定金型に対して型締方向に駆動して、充填された溶融樹脂を圧縮する圧縮工程と、前記圧縮工程後に冷却して可動側金型を開いて、前記周側壁を広げて前記キャビティ側型板あるいはコア側型板により光反射層となるパターンが転写された導光板を取り出す取出工程とからなる成形方法であって、前記射出工程時には、前記キャビティ側型板とコア側型板と周側壁の温度を調節すると共に、前記圧縮工程は前記周側壁の温度が前記キャビティ側型板とコア側型板の温度よりも高い状態で実施するように構成される。
請求項２に記載の発明は、固定側金型のキャビティ側入れ子と、可動側金型のコア側入れ子と、前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子とで構成される開放空間の周側部を塞ぐと共に前記開放空間の平面面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能な周側壁側入れ子とを使用して前記キャビティ側入れ子と、前記コア側入れ子と、前記狭める方向にスライドさせた周側壁入れ子とにより構成される賦型空間に、バネにより圧縮代を確保した状態でホットランナとバルブゲートを介して溶融樹脂を所定量充填する射出工程と、前記射出工程後に前記バルブゲートを閉じて前記可動側金型を固定側金型に対して型締方向に駆動して、充填された溶融樹脂を圧縮する圧縮工程と、前記圧縮工程後に冷却して可動側金型を開いて、前記周側壁入れ子を広げて前記キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子により光反射層となるパターンが転写された導光板を取り出す取出工程とからなる成形方法であって、前記射出工程時には、前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子と周側壁側入れ子の温度を調節すると共に、前記圧縮工程は前記周側壁側入れ子の温度が前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子の温度よりも高い状態で実施するように構成される。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子に、光反射層となるパターンを成形するスタンパを設けて成形するように、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子に光反射層となるパターンを転写するためのスタンパを、そして前記コア側入れ子の表面には断熱層を設け、そして前記コア側入れ子は冷却水により常時冷却しながら成形するように、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子の表面に光反射層となるパターンを転写するためのスタンパを、そして前記スタンパの裏側と前記コア側入れ子の表面とに断熱層を設け、そして前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子は冷却水により常時冷却しながら成形するように、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかの項に記載の成形方法において、キャビティ側型板あるいはキャビティ側入れ子と、コア側型板あるいはコア側入れ子と、周側壁あるいは周側壁側入れ子との加熱・冷却は、一式の加熱・冷却装置で行い、熱媒体と冷媒体の切り替えタイミングは、成形サイクル内で個別に調整するように、そして請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかの項に記載の成形方法において得られる厚肉導光板を、冷却されている下部冷却治具に載せ、そして同様に冷却されている上部冷却治具により押さて、厚肉導光板を冷却すると共に、前記両治具により挟み込み押さえつけ方向に荷重を加えることによりソリを矯正するように構成される。 Thus, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a cavity side mold plate of a fixed side mold, a core side mold plate of a movable side mold, and the cavity side mold plate and the core side mold. The cavity side mold plate and the core side mold using a peripheral side wall which closes a circumferential side portion of the open space composed of a plate and is slidable in a direction of narrowing and widening the planar area of the open space. An injection step of filling a predetermined amount of molten resin via a hot runner and a valve gate in a state where a compression space is secured by a spring in a molding space constituted by a plate and a peripheral side wall slid in the narrowing direction ; After the injection process, the valve gate is closed and the movable mold is driven in a clamping direction with respect to the fixed mold to compress the filled molten resin, and the movable side is cooled after the compression process and cooled. the mold is opened, the peripheral side A molding process comprising a light reflecting layer pattern and removal step of removing the light guide panel transfer by the cavity side mold plate or the core-side mold plate with open, the during the injection process, and the cavity mold plate While adjusting the temperature of a core side mold plate and a surrounding side wall, the said compression process is comprised so that the temperature of the said surrounding side wall may be implemented in the state higher than the temperature of the said cavity side mold plate and a core side mold plate.
According to a second aspect of the present invention, the cavity side insert of the fixed mold, the core insert of the movable mold, and the peripheral side portion of the open space configured by the cavity insert and the core insert are closed. And the cavity side nesting, the core side nesting, and the peripheral side wall nesting slid in the narrowing direction using a peripheral side nesting slidable in a direction to narrow and widen the plane area of the open space. by the shaping space formed, an injection step a predetermined amount the molten resin through a hot runner and valve gate while ensuring the compression margin by a spring, the movable closing the valve gate after said injection step the mold is driven in the clamping direction with respect to the fixed mold, a compression step of compressing the filled molten resin, to open the movable mold is cooled after the compression step, the peripheral side wall pocket A molding process comprising a light reflecting layer pattern and removal step of removing the light guide panel transfer by the cavity-side insert or core-side insert to expand the said during the injection process, the cavity-side insert and the core-side insert And the temperature of the peripheral side wall insert is adjusted and the temperature of the peripheral side wall insert is higher than the temperature of the cavity side insert and the core side insert. According to a third aspect of the present invention, in the molding method according to the second aspect of the present invention, in the molding method according to the second aspect, the cavity side nest or the core side nest is provided with a stamper for molding a pattern to be a light reflecting layer. According to the invention described in claim 2, in the molding method according to claim 2, a stamper for transferring a pattern to be a light reflecting layer to the cavity side nest is provided, and a heat insulating layer is provided on a surface of the core side nest, and the core The invention according to claim 5 is a molding method according to claim 2, in which the side nesting is molded while being always cooled by cooling water. In the molding method according to claim 2, the pattern serving as the light reflecting layer is transferred to the surface of the cavity side nesting. And a heat insulating layer is provided on the back side of the stamper and the surface of the core-side insert, and the cavity-side insert and the core-side insert are always cooled by cooling water. In the molding method according to any one of claims 1 to 5, the cavity side mold plate or the cavity side insert and the core side mold plate or the core are formed. The heating / cooling of the side insert and the peripheral side wall or the peripheral side wall insert is performed by a set of heating / cooling devices, and the switching timing of the heat medium and the refrigerant body is adjusted individually in the molding cycle, and is charged. In the invention described in Item 7, the thick light guide plate obtained in the molding method described in any one of Items 1 to 6 is placed on a cooled lower cooling jig, and similarly cooled. The thick light guide plate is cooled by being pressed by the upper cooling jig, and the warp is corrected by applying a load in the holding and pressing direction between the two jigs.

以上のように、本発明はバルブゲートを閉じて圧縮する圧縮工程を発明の特定事項の一部としているので、圧縮工程を実施しているときに、樹脂材料を可塑化することができ、成形サイクルを短縮することができる。このとき、射出工程時には、キャビティ側型板とコア側型板と周側壁の温度を調節するので、あるいはキャビティ側入れ子とコア側入れ子と周側壁入れ子の温度を調節するので、例えば加熱するので、溶融樹脂の流動性を高く保持することができ、また圧縮工程は周側壁の温度がキャビティ側型板とコア側型板の温度よりも高い状態で実施するので、あるいは周壁側入れ子の温度がキャビティ側入れ子とコア側入れ子の温度よりも高い状態で実施するので、転写性に優れ厚肉導光板の表面にヒケが発生するのを抑制し、光学的に優れた厚肉導光板を短い成形サイクルで得ることができるという、本発明に特有の効果が得られる。また、本発明によると、ゲートにはバルブゲートが、そしてランナにはホットランナ適用され、射出充填後に前記バルブゲートを閉じて圧縮工程を実施するので、充填後直ちに計量工程に入ることができ、成形サイクルを短縮できる効果も得られる。さらには、周側壁あるは周壁側入れ子は、平面面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能であるので、広げる方向にスライドさせて成形された導光板を簡単な取出装置により安全に取り出すことができる。
また、他の発明によると、賦型空間が入れ子により構成されているので、加熱あるいは冷却手段をこれらの入れ子に容易に設けることができる効果、入れ子に適した材質により構成することができる効果等がさらに得られる。スタンパが設けられている発明によると、上記のような効果に加えて転写性に優れた厚肉導光板を得ることができる。また、キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子に断熱層が設けられている発明によると、キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子を常時冷却状態にして射出・充填しても賦型空間は充填される高温の溶融樹脂により、一時的に加熱された状態になり、転写性が落ちるようなことはない。キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子は常時冷却されているので、冷却時間したがって成形サイクルが短縮される効果がさらに得られる。 As described above, the present invention makes the compression process of closing and compressing the valve gate a part of the specific matter of the invention, so that the resin material can be plasticized and molded when the compression process is performed. The cycle can be shortened. At this time, during the injection process, the temperature of the cavity side mold plate , the core side mold plate and the peripheral side wall is adjusted, or the temperature of the cavity side nest, the core side nest and the peripheral side wall nest is adjusted . The fluidity of the molten resin can be kept high, and the compression process is performed in a state where the temperature of the peripheral side wall is higher than the temperature of the cavity side mold plate and the core side mold plate , or the temperature of the peripheral wall side nesting is Since it is carried out at a temperature higher than the temperature of the side insert and the core insert , it is excellent in transferability, suppresses the occurrence of sink marks on the surface of the thick light guide plate, and shortens the optically excellent thick light guide plate to a short molding cycle. The effect peculiar to the present invention can be obtained. In addition, according to the present invention, the valve gate is applied to the gate and the hot runner is applied to the runner, and after the injection filling, the valve gate is closed and the compression process is performed. An effect of shortening the molding cycle can also be obtained. Furthermore, the peripheral side wall or the peripheral wall side nest is slidable in the direction of narrowing the plane area and the direction of widening, so that the light guide plate formed by sliding in the widening direction can be safely taken out by a simple take-out device. it can.
Further, according to another invention, since the shaping space is constituted by nesting, the effect that the heating or cooling means can be easily provided in these nestings, the effect that it can be constituted by a material suitable for nesting, etc. Is further obtained. According to the invention in which the stamper is provided, a thick light guide plate excellent in transferability in addition to the above effects can be obtained. In addition, according to the invention in which the cavity side insert or the core side insert is provided with a heat insulating layer, the mold space is filled even when injection and filling are performed with the cavity side insert or the core side insert always cooled. The resin is temporarily heated and the transferability does not deteriorate. Since the cavity side insert or the core side insert is always cooled, the effect of shortening the cooling time and thus the molding cycle can be further obtained.

最初に、図１により本発明の実施の形態に係わる金型について説明する。図１に示されているように、本発明の望ましい実施の形態の金型は、固定側金型１にはキャビティ側入れ子４が、可動側金型２０にはコア側入れ子２３が、コア側入れ子２３の外周部には周側壁側入れ子３０、３０がそれぞれ設けられる。そして、可動側金型２０は圧縮可能な金型から構成されている。   First, a mold according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the mold according to a preferred embodiment of the present invention includes a cavity side insert 4 in the fixed side mold 1 and a core side insert 23 in the movable side mold 20 and a core side. The peripheral wall side inserts 30 and 30 are provided on the outer periphery of the insert 23, respectively. The movable mold 20 is composed of a compressible mold.

固定側金型１は、型取付板１５に取り付けられている。そして、固定側金型１のパーティングラインＰ側には所定大きさの第１の凹部２が形成され、この第１の凹部２の周囲に比較的浅い第２の凹部３が形成されている。第１の凹部２にはキャビティ側入れ子４が保持金具５により取り付けられ、第２の凹部３にはパーティングラインＰから遠ざかるに従いテーパ状に傾斜した傾斜面６を有するガイド部材７が設けられている。このガイド部材７により、後述する周側壁側入れ子３０、３０がガイドされる。キャビティ側入れ子４は、熱伝導性の高い例えばベリリウム−銅合金から構成され、その内部には図１には示されていないが、１５０℃程度の加熱媒体と２０℃程度の冷却媒体が交互に流れる加熱・冷却用の管が設けられている。また、キャビティ側入れ子４の面にはドット形状、溝形状等のパターンが形成されているスタンパ８が保持具９により装着されている。あるいは、キャビティ側入れ子４の裏側から複数個の真空吸着具により吸着されてい   The stationary mold 1 is attached to a mold attachment plate 15. A first recess 2 having a predetermined size is formed on the parting line P side of the fixed mold 1, and a relatively shallow second recess 3 is formed around the first recess 2. . A cavity-side insert 4 is attached to the first recess 2 by a holding metal fitting 5, and a guide member 7 having an inclined surface 6 that is inclined in a tapered shape as the distance from the parting line P is provided in the second recess 3. Yes. This guide member 7 guides circumferential side wall inserts 30 and 30 described later. The cavity side insert 4 is made of, for example, beryllium-copper alloy having high thermal conductivity, and inside thereof, although not shown in FIG. 1, a heating medium of about 150 ° C. and a cooling medium of about 20 ° C. are alternately arranged. A flowing heating / cooling tube is provided. A stamper 8 on which a pattern such as a dot shape or a groove shape is formed is mounted on the surface of the cavity side insert 4 by a holder 9. Or it is adsorbed by a plurality of vacuum adsorbers from the back side of the cavity side nest 4

このように構成されているキャビティ側入れ子４の側部には、バルブゲート１０の先端部が開口している。図１は、本発明の実施の形態を模式的に示す断面図であり、正確には示されていないが、このバルブゲート１０の先端部の径や開閉ストロークおよび賦型空間への樹脂の流入口であるゲートの厚みは可能な限り大きく選定されている。例えば１８インチサイズ肉厚１２ｍｍの導光板で製品重量が１５００ｇｒの場合、バルブゲートの径は５ｍｍ、ニードルの開閉ストロークは３０ｍｍのように通常のバルブゲートに比較して１.５〜２倍の大きさにすると共に、ゲートの厚みは成形品肉厚と実質的に同じ１２ｍｍになっている。これにより、従来のバルブゲートでは２５〜３０秒必要とした充填時間が１２〜１５秒で高速充填できるようになっている。このように大きくなっているので、成形サイクルを短縮するために短時間に射出してもゲートの周辺にウエルド、シルバー等の外観不良を生じるようなことはない。本実施の形態によると、バルブゲート１０は、ホット式で内部の樹脂通路１１にはテーパ状に絞られた座１２が形成されている。そして、この樹脂通路１１には固定型取付板１５に達する弁棒１３が設けられている。この弁棒１３は固定型取付板１５に内蔵された油圧または空圧のピストンシリンダユニット１４により軸方向に駆動され座１２に着座し、また離間する。これにより、バルブゲート１０の樹脂通路１１は閉鎖、あるいは開放される。固定側型取付板１５には、ロケートリング１６が取り付けられ、スプル１７は固定側金取付板１５と固定側金型１との間に設けられているホットランナ１８を介してベルブゲート１０の樹脂通路１１に連通している。   The tip of the valve gate 10 is open at the side of the cavity-side insert 4 thus configured. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of the present invention. Although not shown accurately, the diameter and opening / closing stroke of the tip of the valve gate 10 and the flow of resin to the shaping space are shown. The thickness of the gate as the entrance is selected as large as possible. For example, when the product weight is 1500 gr with an 18 inch light guide plate with a thickness of 12 mm, the valve gate diameter is 5 mm and the needle opening / closing stroke is 30 mm, which is 1.5 to 2 times larger than that of a normal valve gate. In addition, the thickness of the gate is 12 mm which is substantially the same as the thickness of the molded product. As a result, the conventional valve gate can be filled at a high speed in 12-15 seconds, which required 25-30 seconds. Since it is large in this way, even if it is injected in a short time in order to shorten the molding cycle, there is no appearance defect such as weld or silver around the gate. According to the present embodiment, the valve gate 10 is a hot type, and a seat 12 that is narrowed in a tapered shape is formed in the internal resin passage 11. The resin passage 11 is provided with a valve rod 13 reaching the fixed mounting plate 15. The valve stem 13 is driven in the axial direction by a hydraulic or pneumatic piston / cylinder unit 14 built in the fixed mold mounting plate 15 to be seated on the seat 12 and separated. Thereby, the resin passage 11 of the valve gate 10 is closed or opened. A locating ring 16 is attached to the fixed side mold mounting plate 15, and the sprue 17 is a resin passage of the bell gate 10 via a hot runner 18 provided between the fixed side metal mounting plate 15 and the fixed side mold 1. 11 communicates.

固定側金型１と対をなす可動側金型２０は、本実施の形態によると、可動盤取付板２１にパーティングラインＰ側に移動可能に取り付けられているスペーサブロック２２と、その内側に位置するコア側入れ子２３とからなっている。さらに詳しくは、スペーサブロック２２とコア側入れ子２３は、複数本のガイドピン２６により、パーティングラインＰ側に向かって移動自在に取り付けられ、スペーサブロック２２は複数箇所に設けられているバネ２７によりパーティングラインＰ側にバネ付勢されている。したがって、図１に示されているように型開き状態ではスペーサブロック２２の後面と可動盤取付板２１の前面との間には所定の圧縮代Ｄができる。また、コア側入れ子２３の後面が可動盤取付板２１の前面に接するように戻すことができる。このように構成されているコア側入れ子２３は、前述したキャビティ側入れ子４と同様にベリリウム−銅合金から構成され、その内部には、図１には示されていないが１５０℃程度の加熱媒体と２０℃程度の冷媒体が交互に流れる加熱・冷却用の管が設けられている。   According to the present embodiment, the movable side mold 20 that forms a pair with the fixed side mold 1 includes a spacer block 22 that is attached to the movable platen attachment plate 21 so as to be movable to the parting line P side, and an inner side thereof. It consists of a core side nest 23 located. More specifically, the spacer block 22 and the core side insert 23 are movably attached to the parting line P side by a plurality of guide pins 26, and the spacer block 22 is provided by springs 27 provided at a plurality of locations. The spring is biased toward the parting line P side. Therefore, as shown in FIG. 1, a predetermined compression allowance D is made between the rear surface of the spacer block 22 and the front surface of the movable platen mounting plate 21 in the mold open state. Further, the rear surface of the core side insert 23 can be returned so as to be in contact with the front surface of the movable plate mounting plate 21. The core-side insert 23 configured as described above is made of a beryllium-copper alloy in the same manner as the cavity-side insert 4 described above, and a heating medium of about 150 ° C. is not shown in FIG. And a tube for heating and cooling in which a refrigerant body of about 20 ° C. flows alternately.

上記のように構成されているコア側入れ子２３の周側部には、複数個に分割された周側壁側入れ子３０、３０が設けられている。これらの周側壁側入れ子３０、３０は、例えば方形の厚肉導光板の４周側面を成形するためのもので、厚肉導光板の取り出しを容易にするために、スライド式になっている。すなわち、本実施の形態によると、厚肉導光板は方形を呈するが、その方形の面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能になっている。分割され、スライド可能になっているので、図１に示されている型開き状態では、周側壁側入れ子３０、３０の内側面とコア側入れ子２３の外周端面との間には、隙間ｓ、ｓが生じているが、型締めすると、この隙間ｓはなくなる。このように構成されている周側壁側入れ子３０、３０も、ベリリウム−銅合金から構成され、その内部には加熱媒体と冷媒体が交互に流れる加熱・冷却用の管が設けられている。そして、そのパーティングラインＰ側には型締め時にスタンパ８の保持具９と係合する凹部３１が形成され、その外周側には先端部に向かって傾斜したテーパ面３２、３２が形成されている。これらのテーパ面３２、３２は、型締め時にガイド部材７の傾斜面６に接し、周側壁側入れ子３２、３２が内側へガイドされる。   On the peripheral side portion of the core-side insert 23 configured as described above, there are provided peripheral wall-side inserts 30 and 30 divided into a plurality of parts. These peripheral side wall inserts 30 and 30 are, for example, for forming the four peripheral side surfaces of a rectangular thick light guide plate, and are of a slide type in order to facilitate removal of the thick light guide plate. That is, according to the present embodiment, the thick light guide plate has a rectangular shape, but is slidable in a direction in which the area of the square is narrowed and in a direction in which it is widened. Since it is divided and slidable, in the mold open state shown in FIG. 1, there is a gap s between the inner side surface of the peripheral side wall inserts 30 and 30 and the outer peripheral end surface of the core side insert 23. Although s is generated, the gap s disappears when the mold is clamped. The peripheral side wall inserts 30, 30 configured in this way are also made of beryllium-copper alloy, and heating and cooling tubes in which a heating medium and a refrigerant body alternately flow are provided. A recess 31 that engages with the holder 9 of the stamper 8 at the time of mold clamping is formed on the parting line P side, and tapered surfaces 32 and 32 that are inclined toward the tip are formed on the outer peripheral side. Yes. These tapered surfaces 32 and 32 are in contact with the inclined surface 6 of the guide member 7 during mold clamping, and the peripheral side wall side inserts 32 and 32 are guided inward.

上記したキャビティ側入れ子４、コア側入れ子２３および周側壁側入れ子３０、３０は、前述したように、特に周側壁側入れ子３０、３０には、他の入れ子４、２３とは独立して加熱媒体と冷媒体とが流されるが、そのための温調ユニットと冷却ユニットと熱交換器とからなる加熱冷却源は、図１には示されていない。また、本実施の形態によると、厚肉導光板は、成形サイクルを短縮するために例えば成形品の表面温度が６５℃程度に冷却されると金型から取り出されるが、このような温度では、厚肉導光板の表面に転写されたパターンは、保有熱により変形する恐れがある。そこで、本実施の形態では、取り出される厚肉導光板は外部冷却装置により冷却されるようになっている。外部冷却装置は、図１には示されていないが、浅い箱状を呈する下部冷却治具と、上部冷却治具とからなっている。これらの冷却治具は冷媒により冷却されるようになっている。また、上部冷却治具は押蓋のような作用を奏し、金型から取り出した厚肉導光板を下部冷却治具に載せ、そして上部冷却治具をその上に載せて、両治具により挟み込み、空圧シリンダ、パンチ錠等により押さえつけ方向に適切な荷重を加えると、肉厚導光板は冷却されながらソリも矯正される。
なお、厚肉導光板の傷防止のために、これらの冷却治具の表面にエポキシ樹脂等からなる保護シートを設けることもできる。 As described above, the cavity side insert 4, the core side insert 23 and the peripheral side wall inserts 30, 30 are not limited to the other inserts 4, 23, particularly in the peripheral side wall inserts 30, 30. However, a heating / cooling source including a temperature control unit, a cooling unit, and a heat exchanger is not shown in FIG. Further, according to the present embodiment, the thick light guide plate is taken out from the mold when the surface temperature of the molded product is cooled to about 65 ° C. in order to shorten the molding cycle, but at such a temperature, The pattern transferred to the surface of the thick light guide plate may be deformed by the retained heat. Therefore, in the present embodiment, the thick light guide plate to be taken out is cooled by an external cooling device. Although not shown in FIG. 1, the external cooling device includes a lower cooling jig having a shallow box shape and an upper cooling jig. These cooling jigs are cooled by the refrigerant. Also, the upper cooling jig acts like a push lid, and the thick light guide plate taken out from the mold is placed on the lower cooling jig, and the upper cooling jig is placed on the upper cooling jig and sandwiched by both jigs. When an appropriate load is applied in the pressing direction by a pneumatic cylinder, punch lock, etc., the thick light guide plate is cooled and the warp is corrected.
In order to prevent scratches on the thick light guide plate, a protective sheet made of an epoxy resin or the like can be provided on the surface of these cooling jigs.

次に、上記金型を使用した厚肉導光板の成形例について説明する。可動側金型２０を固定側金型１に対して型締めする。そうすると、キャビティ側入れ子４に装着されているスタンパ８とコア側入れ子２３との間隔は、例えば１２ｍｍになる。また、型締め動作により周側壁側入れ子３０、３０のテーパ面３２、３２が、ガイド部材７、７のテーパ面６、６によりガイドされて、その内側の面がコア側入れ子２３の側面に接する。これにより、図２の（イ）に示されているように、スタンパ８とコア側入れ子２３の面と周側壁側入れ子３０、３０の内側面とにより、密閉された賦型空間Ｋが構成される。このとき、スペーサブロック２２の後面と可動側金型取付板２１の前面との間には圧縮代Ｄが確保される。キャビティ側入れ子４と、コア側入れ子２３と、周側壁側入れ子３０、３０とに例えば１５０℃の加熱水を熱媒管に流し、加熱する。   Next, an example of forming a thick light guide plate using the mold will be described. The movable mold 20 is clamped with respect to the fixed mold 1. If it does so, the space | interval of the stamper 8 with which the cavity side nest | insert 4 was mounted | worn and the core side nest | insert 23 will be 12 mm, for example. Further, the taper surfaces 32 and 32 of the peripheral side wall nestings 30 and 30 are guided by the taper surfaces 6 and 6 of the guide members 7 and 7 by the mold clamping operation, and the inner surfaces thereof are in contact with the side surfaces of the core side nesting 23. . Thus, as shown in FIG. 2A, a sealed shaping space K is constituted by the stamper 8, the surface of the core side insert 23 and the inner side surfaces of the peripheral side wall inserts 30 and 30. The At this time, a compression allowance D is secured between the rear surface of the spacer block 22 and the front surface of the movable mold mounting plate 21. Heating water of, for example, 150 ° C. is flowed through the heat medium pipe through the cavity side insert 4, the core side insert 23, and the peripheral side wall inserts 30, 30 and heated.

図には示されていないが従来周知の射出機により、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート等の射出材料例えばアクリル樹脂を従来周知のようにして所定量可塑化する。そうして、射出する。溶融樹脂はスプル１７、ホットランナ１８および弁棒１３が退避して開かれているバルブゲート１０を通って賦型空間Ｋに所定量充填される。所定量充填されて、充填されていない空間が残っている状態が、図２の（イ）に示されている。油圧ピストンシリンダユニット１４により弁棒１３の先端部を座１２に着座させ樹脂通路１１を閉鎖する。そうして、可動側金型２０を型締機により型締め方向に駆動して圧縮を開始する。圧縮するとともに樹脂の冷却が進行していくと圧縮代Ｄは徐々にゼロに近くなる。図２の（ロ）には圧縮代Ｄがほぼゼロになった状態で、型開き直前の状態が示されている。圧縮を開始するとき、成形サイクルを短縮するために、キャビティ側入れ子４とコア側入れ子２３は熱容量が大きいので、例えば２０℃の冷却水により冷却を開始しても良い。周側壁側入れ子３０、３０は、加熱媒体を流し続けキャビティ側入れ子４とコア側入れ子２３よりも高温に保つ。アクリル樹脂の場合は、周側壁側入れ子３０、３０をアクリルのガラス転移点以上の例えば１２０〜１３０℃の高温に保つことにより、厚肉導光板の肉厚方向の冷却固化が抑制されるため、賦型空間Ｋ内に充填された溶融樹脂の冷却進行に伴う体積収縮に圧縮動作がよく追従する。したがって、成形品表面に生じるヒケが抑制される。圧縮が終了したら、周側壁側入れ子３０、３０にも冷却媒体を流し、冷却する。成形品表面の温度が例えば６５℃になると、可動側金型２０を開く。可動側金型２０を開いた状態が図３に示されている。厚肉導光板Ｓを例えば吸着盤で吸着して取り出し、外部冷却装置の下部冷却治具に載置し、その上面に上部冷却治具を載せて、両治具により挟み込み、空圧シリンダ、パンチ錠等により押さえつけ方向に適切な荷重を加えると、厚肉導光板は内部まで充分に冷却されながらソリも矯正される。これにより、高品質の厚肉導光板が得られる。以下同様にして成形する。   Although not shown in the drawing, an injection material such as acrylic resin, polystyrene, polycarbonate or the like, such as acrylic resin, is plasticized by a conventionally known injection machine as is conventionally known. Then, ejaculate. A predetermined amount of the molten resin is filled into the shaping space K through the valve gate 10 in which the sprue 17, the hot runner 18 and the valve rod 13 are retracted and opened. FIG. 2A shows a state where a predetermined amount is filled and an unfilled space remains. The tip of the valve rod 13 is seated on the seat 12 by the hydraulic piston cylinder unit 14 to close the resin passage 11. Then, the movable side mold 20 is driven in the mold clamping direction by the mold clamping machine to start compression. As the resin cools as it is compressed, the compression allowance D gradually approaches zero. FIG. 2B shows a state immediately before the mold opening in a state where the compression allowance D is almost zero. When the compression is started, in order to shorten the molding cycle, the cavity side insert 4 and the core side insert 23 have large heat capacities, so that the cooling may be started with 20 ° C. cooling water, for example. The peripheral side wall inserts 30 and 30 keep the heating medium flowing and keep the temperature higher than the cavity side insert 4 and the core side insert 23. In the case of acrylic resin, the cooling and solidification in the thickness direction of the thick light guide plate is suppressed by maintaining the peripheral side wall nestings 30 and 30 at a high temperature of, for example, 120 to 130 ° C. above the glass transition point of acrylic. The compression operation follows the volume shrinkage accompanying the cooling progress of the molten resin filled in the shaping space K well. Therefore, sink marks generated on the surface of the molded product are suppressed. When the compression is finished, the cooling medium is also passed through the peripheral side wall inserts 30 and 30 to cool them. When the temperature of the surface of the molded product reaches 65 ° C., for example, the movable mold 20 is opened. FIG. 3 shows a state where the movable mold 20 is opened. The thick light guide plate S is picked up by, for example, a suction board, placed on the lower cooling jig of the external cooling device, the upper cooling jig is placed on the upper surface, and sandwiched by both jigs, the pneumatic cylinder, the punch When an appropriate load is applied in the pressing direction by a lock or the like, the warp is corrected while the thick light guide plate is sufficiently cooled to the inside. Thereby, a high-quality thick light guide plate is obtained. Thereafter, molding is performed in the same manner.

本発明は、上記実施の形態に限定されることなく色々な形で変形が可能である。例えば上記実施の形態によると、入れ子４、２３、３０が設けられているので、これらの入れ子４、２３、３０を熱伝導性の高い材料から構成し、加熱・冷却の応答性を向上させることができ、また熱媒管あるいは冷媒管を容易に設けることができるが、これらの入れ子４、２３、３０がなくても実施できることは明らかである。また、キャビティ側入れ子４あるいはコア側入れ子２３は、成形サイクルを短縮するために、常時例えば３０℃の冷却水で冷却し、これらの入れ子４、２３の面に断熱層を設けることもできる。断熱層を設けることにより、充填される溶融樹脂により賦型空間を構成している壁面は一時的に加熱された状態になり転写性が落ちことを防ぐことができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various forms. For example, according to the above-described embodiment, the nestings 4, 23, and 30 are provided. Therefore, the nestings 4, 23, and 30 are made of a material having high thermal conductivity to improve the responsiveness of heating and cooling. In addition, although a heat medium pipe or a refrigerant pipe can be easily provided, it is obvious that the present invention can be carried out without these nestings 4, 23, 30. The cavity-side insert 4 or the core-side insert 23 can be always cooled with, for example, 30 ° C. cooling water to shorten the molding cycle, and a heat insulating layer can be provided on the surfaces of the inserts 4 and 23. By providing the heat insulating layer, the wall surface constituting the shaping space by the molten resin to be filled can be temporarily heated to prevent the transferability from being lowered.

また、スタンパをコア側入れ子に設けるときは、その厚みを１〜５ｍｍに形成し、そしてコア側入れ子２３に取り付けた複数個の磁石により吸着させるように実施することもできる。さらには、スタンパの裏面に複数個のボス部を設け、これらのボス部を利用してコア側入れ子２３からネジにより取り付けることもできる。また、上記実施の形態によると、スタンパ８がキャビティ側入れ子４に設けられているが、キャビティ側入れ子４またはコア側入れ子２３にパターンを直接形成することもできる。さらには、金型に直接パターンを形成することもできる。   Further, when the stamper is provided in the core side nest, the stamper may be formed to have a thickness of 1 to 5 mm and be adsorbed by a plurality of magnets attached to the core side nest 23. Furthermore, a plurality of boss portions can be provided on the back surface of the stamper, and these boss portions can be used to attach the core side insert 23 with screws. Further, according to the above embodiment, the stamper 8 is provided in the cavity side nest 4, but a pattern can be directly formed on the cavity side nest 4 or the core side nest 23. Furthermore, it is also possible to form a pattern directly on the mold.

実施例（比較例）：キャビティ入れ子にドットを形成したスタンパを装着し、コアー入れ子は鏡面とした金型を用いて、１８インチサイズで肉厚１２ｍｍの導光板を各種成形方法（比較例１、実施例１、２および３）により成形して、成形サイクルと共に、ヒケ、転写性、ソリ等の導光板としての成形品品質を比較した。その結果を表１に示す。
なお、ヒケは、ダイヤルキャリパーゲージを使用してヒケ易い成形品の４角の肉厚を測定して最大肉厚−最小肉厚にて算出した。テスト例１は比較例１を示し、テスト例２、３および４は実施例１、２および３をそれぞれ示している。

Figure 0004087818
Example (comparative example): A stamper in which dots are formed in a cavity nest and a mold having a mirror surface as a core nest is used to form a light guide plate having a thickness of 12 mm and a thickness of 12 mm in various molding methods (comparative example 1, Molding was performed according to Examples 1, 2, and 3), and the quality of molded products as light guide plates such as sink marks, transferability, and warpage was compared with molding cycles. The results are shown in Table 1.
Sinking was calculated by measuring the thickness of the four corners of a molded product that easily sinks using a dial caliper gauge, and calculating the maximum thickness-minimum thickness. Test example 1 shows comparative example 1, and test examples 2, 3, and 4 show Examples 1, 2, and 3, respectively.
Figure 0004087818

比較例１：金型の成形温度を８０℃の一定とした通常の射出成形方法により成形した。成形品の品質は略良品といえるが、成形サイクルが３７２秒と長かった。   Comparative Example 1: Molding was performed by a normal injection molding method in which the molding temperature of the mold was kept constant at 80 ° C. Although the quality of the molded product was almost good, the molding cycle was as long as 372 seconds.

実施例１：周側壁側入れ子とコアー側入れ子を９０℃の一定にし、キャビティ側入れ子のみを８５℃と４０℃の間で加熱、冷却しながら圧縮成形した。成形サイクルは２６０秒に短縮できたが、品質はヒケ、転写性、ソリにおいて不十分であった。
実施例２：周側壁側入れ子を１１０℃と高くすると共に、キャビティ側入れ子を１０４℃と４５℃の間で、コア側入れ子を８３℃と３８℃の間で加熱、冷却してして圧縮成形した。
成形サイクルは２００秒に短縮され、ヒケはやや不満足であったが、転写性、ソリの点では共に良好な結果が得られた。
実施例３：周側壁側入れ子を１３０℃と３５℃の間で加熱冷却し、キャビティ側入れ子を１１０℃と３５℃の間で加熱冷却し、コア側入れ子は表面に断熱層を形成して３５℃に冷却して圧縮成形した。
周側壁側入れ子の温度がキャビティ側入れ子の温度よりも高い状態で加熱冷却して圧縮成形すると、成形サイクルは１７５秒に短縮され、そしてヒケ、転写性、ソリにおいて品質が改善されることが確認された。 Example 1 The peripheral side wall insert and the core side insert were kept constant at 90 ° C., and only the cavity side insert was compression-molded while being heated and cooled between 85 ° C. and 40 ° C. Although the molding cycle could be shortened to 260 seconds, the quality was insufficient in sink marks, transferability and warpage.
Example 2: The peripheral wall side nesting is increased to 110 ° C, the cavity side nesting is heated between 104 ° C and 45 ° C, and the core side nesting is heated and cooled between 83 ° C and 38 ° C to perform compression molding. did.
Although the molding cycle was shortened to 200 seconds and the sink marks were somewhat unsatisfactory, good results were obtained in both transferability and warpage.
Example 3 The peripheral side wall insert is heated and cooled between 130 ° C. and 35 ° C., the cavity side insert is heated and cooled between 110 ° C. and 35 ° C., and the core side insert forms a heat insulation layer on the surface. The mixture was cooled to ° C and compression molded.
It is confirmed that the compression cycle is shortened to 175 seconds when the temperature of the peripheral side wall insert is higher than the cavity side insert temperature, and the molding cycle is shortened to 175 seconds, and the quality is improved in sink, transferability and warpage. It was done.

本発明の実施の形態に係わる厚肉導光板の成形用の金型を開いた状態で模式的に示す断面図である。It is sectional drawing shown typically in the state which opened the metal mold | die for shaping | molding of the thick light-guide plate concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係わる金型を使用して成形している状態を示す図で、その（イ）は金型を閉じて溶融樹脂を所定量充填した状態を示す断面図、その（ロ）は所定量充填された溶融樹脂を圧縮した状態で示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the state currently shape | molded using the metal mold | die concerning embodiment of this invention, The (a) is sectional drawing which shows the state which closed the metal mold | die and was filled with predetermined amount, and (b) ) Is a cross-sectional view showing a compressed state of a molten resin filled with a predetermined amount. 厚肉導光板を取り出すために、金型を開いた状態で示す断面図である。It is sectional drawing shown in the state which opened the metal mold | die in order to take out a thick light-guide plate.

符号の説明Explanation of symbols

１ 固定側金型 ４ キャビティ側入れ子
８ スタンパ １０ バルブゲート
１３ 弁棒 １８ ホットランナ
２０ 可動側金型 ２３ コア側入れ子
３０ 周側壁側入れ子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed side metal mold | die 4 Cavity side nest | insert 8 Stamper 10 Valve gate 13 Valve rod 18 Hot runner 20 Movable side metal mold | die 23 Core side nest | insert
30 Nesting around side wall

Claims (7)

固定側金型のキャビティ側型板と、可動側金型のコア側型板と、前記キャビティ側型板とコア側型板とで構成される開放空間の周側部を塞ぐと共に前記開放空間の平面面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能な周側壁とを使用して前記キャビティ側型板と、前記コア側型板と、前記狭める方向にスライドさせた周側壁とにより構成される賦型空間に、バネにより圧縮代を確保した状態でホットランナとバルブゲートを介して溶融樹脂を所定量充填する射出工程と、
前記射出工程後に前記バルブゲートを閉じて前記可動金型を固定金型に対して型締方向に駆動して、充填された溶融樹脂を圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮工程後に冷却して可動側金型を開いて、前記周側壁を広げて前記キャビティ側型板あるいはコア側型板により光反射層となるパターンが転写された導光板を取り出す取出工程とからなる成形方法であって、
前記射出工程時には、前記キャビティ側型板とコア側型板と周側壁の温度を調節すると共に、前記圧縮工程は前記周側壁の温度が前記キャビティ側型板とコア側型板の温度よりも高い状態で実施することを特徴とする厚肉導光板の成形方法。 A fixed mold of the cavity-side mold plate, and a movable side mold core side mold plate, said open space with closing the peripheral side portion of the formed open space between the cavity mold plate and the core mold plate Molding comprising the cavity side mold plate, the core side mold plate, and the peripheral side wall slid in the narrowing direction using a peripheral side wall slidable in the direction of narrowing and expanding the plane area An injection step of filling a predetermined amount of molten resin through a hot runner and a valve gate in a state where a compression allowance is secured by a spring ,
A compression step of closing the valve gate after the injection step and driving the movable die in a clamping direction with respect to the fixed die to compress the filled molten resin;
From the extraction step of cooling after the compression step, opening the movable side mold , expanding the peripheral side wall, and taking out the light guide plate to which the pattern serving as the light reflection layer is transferred by the cavity side mold plate or the core side mold plate A forming method comprising:
During the injection process, the temperature of the cavity side mold plate, the core side mold plate, and the peripheral side wall is adjusted, and in the compression process, the temperature of the peripheral side wall is higher than the temperature of the cavity side mold plate and the core side mold plate. It implements in a state, The shaping | molding method of the thick light-guide plate characterized by the above-mentioned. 固定側金型のキャビティ側入れ子と、可動側金型のコア側入れ子と、前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子とで構成される開放空間の周側部を塞ぐと共に前記開放空間の平面面積を狭める方向と広げる方向とにスライド可能な周側壁側入れ子とを使用して前記キャビティ側入れ子と、前記コア側入れ子と、前記狭める方向にスライドさせた周側壁入れ子とにより構成される賦型空間に、バネにより圧縮代を確保した状態でホットランナとバルブゲートを介して溶融樹脂を所定量充填する射出工程と、
前記射出工程後に前記バルブゲートを閉じて前記可動側金型を固定側金型に対して型締方向に駆動して、充填された溶融樹脂を圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮工程後に冷却して可動側金型を開いて、前記周側壁入れ子を広げて前記キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子により光反射層となるパターンが転写された導光板を取り出す取出工程とからなる成形方法であって、
前記射出工程時には、前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子と周側壁側入れ子の温度を調節すると共に、前記圧縮工程は前記周側壁側入れ子の温度が前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子の温度よりも高い状態で実施することを特徴とする厚肉導光板の成形方法。 The cavity side insert of the fixed mold, the core insert of the movable mold, the peripheral side of the open space formed by the cavity insert and the core insert, and the plane area of the open space are reduced. In the molding space constituted by the cavity side nesting, the core side nesting, and the peripheral side wall nesting slid in the narrowing direction using a peripheral side wall nesting that is slidable in a direction and a widening direction , An injection process in which a predetermined amount of molten resin is filled through a hot runner and a valve gate in a state where a compression allowance is secured by a spring ;
A compression step of closing the valve gate after the injection step and driving the movable die in a clamping direction with respect to the fixed die to compress the filled molten resin;
After the compressing step, the movable side mold is opened, the peripheral side wall nest is expanded, and the light guide plate on which the pattern to be a light reflecting layer is transferred by the cavity side nest or the core side nest is taken out. A molding method,
During the injection process, the temperatures of the cavity side insert, the core side insert, and the peripheral side wall insert are adjusted, and in the compression process, the temperature of the peripheral side wall insert is higher than the temperatures of the cavity side insert and the core side insert. It implements in a state, The shaping | molding method of the thick light-guide plate characterized by the above-mentioned. 請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子あるいはコア側入れ子に、光反射層となるパターンを成形するスタンパを設けて成形する厚肉導光板の成形方法。   3. The molding method according to claim 2, wherein a stamper for molding a pattern to be a light reflection layer is provided on the cavity side insert or the core side insert to form the light guide plate. 請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子に光反射層となるパターンを転写するためのスタンパを、そして前記コア側入れ子の表面には断熱層を設け、そして前記コア側入れ子は冷却水により常時冷却しながら成形する厚肉導光板の成形方法。   3. The molding method according to claim 2, wherein a stamper for transferring a pattern serving as a light reflecting layer is provided on the cavity side nest, a heat insulating layer is provided on a surface of the core side nest, and the core side nest is provided with cooling water. A method for forming a thick-walled light guide plate that is formed while being cooled constantly. 請求項２に記載の成形方法において、キャビティ側入れ子の表面に光反射層となるパターンを転写するためのスタンパを、そして前記スタンパの裏側と前記コア側入れ子の表面とに断熱層を設け、そして前記キャビティ側入れ子とコア側入れ子は冷却水により常時冷却しながら成形する厚肉導光板の成形方法。   The molding method according to claim 2, wherein a stamper for transferring a pattern to be a light reflecting layer is provided on the surface of the cavity side nest, and a heat insulating layer is provided on the back side of the stamper and the surface of the core side nest. A method of forming a thick light guide plate in which the cavity side insert and the core side insert are formed while being always cooled by cooling water. 請求項１〜５のいずれかの項に記載の成形方法において、キャビティ側型板あるいはキャビティ側入れ子と、コア側型板あるいはコア側入れ子と、周側壁あるいは周側壁側入れ子との加熱・冷却は、一式の加熱・冷却装置で行い、熱媒体と冷媒体の切り替えタイミングは、成形サイクル内で個別に調整する厚肉導光板の成形方法。   In the molding method according to any one of claims 1 to 5, heating / cooling of the cavity side mold plate or cavity side insert, the core side mold plate or core side insert, and the peripheral side wall or the peripheral side wall insert is performed. A method for forming a thick light guide plate, which is performed by a set of heating / cooling devices, and the switching timing of the heat medium and the refrigerant is individually adjusted within a molding cycle. 請求項１〜６のいずれかの項に記載の成形方法において得られる厚肉導光板を、冷却されている下部冷却治具に載せ、そして同様に冷却されている上部冷却治具により押えて、厚肉導光板を冷却すると共に、前記両治具により挟み込み押さえつけ方向に荷重を加えることによりソリを矯正する厚肉導光板の成形方法。   The thick light guide plate obtained in the molding method according to any one of claims 1 to 6 is placed on a cooled lower cooling jig, and is similarly pressed by an upper cooling jig that is cooled, A method for forming a thick light guide plate, in which the thick light guide plate is cooled and the warp is corrected by applying a load in the holding and pressing direction between the two jigs.
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