JP5982744B2 - 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 - Google Patents
加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5982744B2 JP5982744B2 JP2011151395A JP2011151395A JP5982744B2 JP 5982744 B2 JP5982744 B2 JP 5982744B2 JP 2011151395 A JP2011151395 A JP 2011151395A JP 2011151395 A JP2011151395 A JP 2011151395A JP 5982744 B2 JP5982744 B2 JP 5982744B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- irradiated
- light pipe
- heating
- heating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
すなわち、特許文献1、2の技術は、光源からの光を被照射面に均一に照射し、被照射面を均一に加熱することができないといった問題があった。
図1は、本発明の一実施形態にかかる加熱装置を説明する概略図であり、(a)は正面図を示しており、(b)は下面図を示している。
図1において、本実施形態の加熱装置1は、断面形状が正方形のライトパイプ2、このライトパイプ2と連結され、断面形状が正方形のライトボックス3、及び、このライトボックス3内に収容される光源4を備えた構成としてある。
この加熱装置1は、光源4から照射される光(赤外線などを含む。)で、被照射体(図示せず)を加熱する。
光源4は、ハロゲンランプなどの赤外線光源としてあり、効果的に輻射加熱を行うことができる。
また、本実施形態では、光源4として、5本の棒状のハロゲンランプをほぼ等間隔でライトボックス3の内部に並設してある。すなわち、光源4が棒状のハロゲンランプであり、ライトパイプ2の照射口22から照射される光の照射軸が、棒状のハロゲンランプの長手方向と直交している。
なお、光源4は、ハロゲンランプに限定されるものではなく、たとえば、輻射加熱を行うことのできる光源であればよい。また、光源4の形状、本数、設置方向及び出力などは、特に限定されるものではなく、たとえば、被照射体や加熱温度などに応じて、適宜設定される。
ライトボックス3は、断面形状が正方形の箱状としてあり、内側に鏡面を有する板状部材(たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板)からなっている。なお、断面形状とは、照射軸と直交する断面の形状をいう。
このライトボックス3は、ほぼ直方体状の内部空間31を有しており、内部空間31は、底面が正方形(一辺の長さがW3である。)であり、高さがL3である。また、ライトボックス3は、一方の面(図1(a)においては、下面)の中央に、開口部32を有しており、開口部32は、正方形状(一辺の長さがW2である。)である。
また、ライトボックス3は、開口部32を介してライトパイプ2と連通するように、ライトパイプ2と連結されている。
また、上記の寸法W3及びL3は、光源4を収容できる寸法であればよく、適宜設定される。したがって、たとえば、L3>W3であってもよい。また、光源4は、内部空間31の高さ方向の一方の側(図1(a)においては、上方側又は下方側)に設けられてもよい。
また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部32を通り、ライトパイプ2に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面(内部空間31に対応する鏡面)による反射により、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)で、開口部32を通り、ライトパイプ2に進入する。これにより、加熱装置1は、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)の赤外線を開口部32に照射することができる。
さらに、ライトボックス3の断面形状は、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状、すなわち、三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形などであることが好ましい。このようにすると、断面形状が多角形(すなわち、三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形などを除く多角形)である場合と比べて、より均一化された状態の赤外線を開口部32に照射することができる。
なお、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状については、後述する。
ライトパイプ2は、断面形状が正方形の筒状(両端が開口した筒状)としてあり、内側に鏡面を有する板状部材(たとえば、内側となる面に銀メッキなどが施された鋼板)からなっている。なお、ライトパイプ2は、通常、中空鏡面体であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、中実透明体であってもよい。また、断面形状とは、照射軸と直交する断面の形状をいう。
このライトパイプ2は、ほぼ直方体状の内部空間21を有しており、内部空間21は、底面が正方形(一辺の長さがW2である。)であり、高さがL2である。また、ライトパイプ2は、一方の端部(図1(a)においては、上方の端部)が、開口部32と対応するように、ライトボックス3と連結されている。
なお、本実施形態では、W3>W2としてあるが、これに限定されるものではなくW3≦W2でも良い。また、上記の寸法W2及びL2は、適宜設定される。したがって、たとえば、W2>L2であってもよい。
ここで、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状などについて、図面を参照して説明する。
図2は、ライトパイプ(円柱の場合)の動作原理を説明する概略図を示している。
図2において、円柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できない形状の例示である。このライトパイプは、中心軸に対して回転対称形であるので、光源から出た同じ入射角の光束は、ライトパイプで反射し、再び中心軸の同じ場所に集まる。そして、全ての入射角について、同様の現象が起こるので、中心軸上における光束の存在確率が高まり、放射照度分布は、中心軸上が最も高くなり、均一化された状態で光束を照射することはできない。
図3において、四角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できる形状の例示である。このライトパイプは、図3(a)の正面図及び(b)の側面図に示すように、内部の光源から出た光束が、たとえば、二回反射して出口に到達する。この光束は、図3(c)、(d)の展開図で表すこともできる。すなわち、反射がなければ、図3(d)に示す一番上の側面(端面)に到達する光束が、反射によって一番下の側面(端面)に折り畳まれていると考えることができる。そして、光源から出る全ての入射角の光束に対して、同じことが言えるので、一番下の側面(端面)では、均一化された放射照度分布となる。
図4(a)の展開された側面(端面)おいて、正六角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できる形状の例示である。このライトパイプは、図3に示す四角柱状のライトパイプと同様に、光源から出た全ての光束が、反射によって中央の側面(端面)に折り畳まれることが分かる。すなわち、正六角柱状のライトパイプの側面(端面)では、均一化された放射照度分布となる。
また、図4(b)の展開された側面(端面)おいて、正五角柱状のライトパイプは、動作原理を好適に実現できない形状の例示である。このライトパイプは、展開された側面(端面)おいて、隙間が発生しているので、光源から出た全ての光束が、反射によって中央の側面(端面)に折り畳まれる際、隙間の分だけ疎密が発生する。すなわち、正五角柱状のライトパイプの側面(端面)では、隙間の分だけ疎密が発生し、不均一な放射照度分布となる。
なお、断面形状が、三角形、四角形、正六角形、平行六辺形であるライトパイプは、簡易な構造を有しているので、容易に製造でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態のライトパイプ2の断面形状は、正方形であるが、これに限定されるものではなく、たとえば、多角形であればよい。このようにすると、断面形状を円形とした場合と比べると、照射口22の中央(あるいは、中央の近傍)に赤外線が集中するといった不具合を回避でき、均一化された状態の赤外線を照射口22から照射することができる。
また、ライトパイプ2及びライトボックス3の断面形状は、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる上記の形状であることが好ましい。このようにすると、非常に高いレベルで均一化された放射照度分布を実現することができる。
本実施形態の加熱方法は、加熱装置1を使用する方法としてあり、ライトボックス3の内部に収容される光源4が、光(赤外線を含む。)を照射し、照射された光が、ライトボックス3と連結されたライトパイプ2を通り、該ライトパイプ2の照射口22から照射され、照射口22から照射された光が、被照射面を加熱する方法としてある。
なお、上述したように、ライトパイプ2及びライトボックス3の断面形状は、正方形に限定されるものではなく、たとえば、多角形であってもよい。
光源4から放射された赤外線は、一部が、ライトボックス3の鏡面により反射することなく、開口部32を通り、ライトパイプ2に進入する。また、それ以外の赤外線は、鏡面による一回又は二回以上の反射を経た後、開口部32を通り、ライトパイプ2に進入する。この赤外線は、直方体状の鏡面(内部空間31に対応する鏡面)による反射により、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)で、開口部32を通り、ライトパイプ2に進入する。これにより、加熱装置1は、均一化された状態(プレミックスされた状態と呼ばれる。)の赤外線を開口部32に照射することができる。
なお、加熱装置1は、ライトボックス3の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を開口部32に照射することができる。
なお、加熱装置1は、ライトパイプ2の断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口22から照射することができる。
また、本発明においては、ライトパイプ2及びライトボックス3が、ライトパイプの動作原理を好適に実現できる形状としてあるので、さらに高いレベルで均一化された赤外線を照射口22から照射することができる。また、ライトボックス3を有することにより、光はプレミックスされているので、ライトパイプ2の長さ(L2)を短くしても、高いレベルで均一化された赤外線を照射口22から照射することができ、加熱装置1の小型化を図ることができる。また、赤外線は、鏡面による反射によって、パワーロスが発生するが、ライトパイプ2の長さ(L2)を短くすることにより、パワーロスを低減することができる。
なお、本実施形態では、ライトパイプ2及びライトボックス3の断面形状を正方形としてあるが、これに限定されるものではなく、異なる多角形であってもよい。たとえば、ライトパイプ2の断面形状を正六角形とし、ライトボックス3の断面形状を正三角形としてもよい。このようにすると、光源4の形状などに応じて、ライトボックス3の断面形状を設定でき、また、被照射面の形状などに応じて、ライトパイプ2の断面形状を設定できるので、設計の自由度などを向上させることができる。
また、図1(b)に示すように、ライトボックス3の断面形状とライトパイプ2の断面形状の大きさは、異なっており、ライトボックス3の断面形状がライトパイプ2の断面形状より大きい(すなわち、ライトパイプ2の断面形状を中心の回りに回転させても、ライトボックス3の断面形状の内部に納まる。)。このようにすると、たとえば、ハロゲンランプの本数を増やすことにより、照射口22から照射される光のエネルギー密度を高くすることができ、設計の自由度などを向上させることができる。なお、各断面形状の大きさは、上記に限定されるものではない。
次に、ライトボックス3及びライトパイプ2の断面形状の大きさに関係する応用例について、図面を参照して説明する。
図5は、本発明の第一応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、(a)は正面図を示しており、(b)は下面図を示している。
図5において、第一応用例の加熱装置1aは、上述した加熱装置1と比べると、ライトパイプ2の代わりに、ライトパイプ2aを備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、加熱装置1とほぼ同様としてある。
したがって、図5において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
このライトパイプ2aは、ほぼ直方体状の内部空間21aを有しており、内部空間21aは、底面が正方形(一辺の長さがW2aである。)であり、高さがL2aである。また、ライトパイプ2aは、一方の端部(図5(a)においては、上方の端部)が、開口部32aと対応するように、ライトボックス3と連結されている。
なお、本実施形態では、W3≒W2a(すなわち、ライトボックス3及びライトパイプ2aの断面の大きさをほぼ同じにしてある。)としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法W2a及びL2aは、適宜設定される。
なお、加熱装置1aは、ライトパイプ2aの断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口22aから照射することができる。
図6は、本発明の第二応用例にかかる加熱装置を説明する概略図であり、(a)は正面図を示しており、(b)は下面図を示している。
図6において、第二応用例の加熱装置1bは、上述した加熱装置1と比べると、ライトパイプ2の代わりに、ライトパイプ2bを備えた点などが相違する。なお、本応用例の他の構成は、加熱装置1とほぼ同様としてある。
したがって、図6において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
このライトパイプ2bは、ほぼ直方体状の内部空間21bを有しており、内部空間21bは、底面が正方形(一辺の長さがW2bである。)であり、高さがL2bである。また、ライトパイプ2bは、一方の端部(図6(a)においては、上方の端部)が、開口部32b(一辺の長さがW3の正方形状である。)と対応するように、ライトボックス3と連結されている。
なお、本実施形態では、W3<W2b(すなわち、ライトパイプ2bの断面の大きさを、ライトボックス3の断面積より大きくしてある。)としてあり、この条件を満足しつつ、上記の寸法W2b及びL2bは、適宜設定される。
なお、加熱装置1bは、ライトパイプ2bの断面形状を正方形としてあるので、非常に高いレベルで均一化された赤外線を照射口22bから照射することができる。
また、図6(b)に示すように、ライトボックス3の断面形状とライトパイプ2bの断面形状の大きさは、異なっており、ライトボックス3の断面形状がライトパイプ2の断面形状より小さい(すなわち、ライトボックス3の断面形状を中心の回りに回転させても、ライトパイプ2bの断面形状の内部に納まる。)。このようにすると、たとえば、被照射面が大きい場合(たとえば、光源4より大きい場合)であっても、容易に対応することができ、設計の自由度などを向上させることができる。
また、本発明は、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法の発明としても有効である。
図7は、本発明の一実施形態にかかる成形装置を説明するための要部の概略断面図を示している。
図7において、本実施形態の成形装置10は、上述した加熱装置1と、この加熱装置1から照射された赤外線を透過する赤外線透過部材51及び該赤外線透過部材51を透過した赤外線によって輻射加熱されるスタンパ52を有する金型5と、固化したプラスチック基板6の転写面61に、スタンパ52の賦形面521を押圧するプレス手段(図示せず)とを備えている。
なお、本実施形態では、プラスチック基板6の材質をポリエチレンテレフタレートなどの結晶性樹脂としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、非晶性樹脂としてもよい。また、非晶性樹脂を使用する場合、後述する固化工程は、硬化工程と呼称される。
図7に示す加熱装置1は、上述した実施形態と比べると、シャッタ23を備えた点などが相違する。なお、他の構成は、図1に示す加熱装置1とほぼ同様としてある。
したがって、図7において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
シャッタ23は、上面に鏡面を有するほぼ矩形状の板状部材(たとえば、上面に銀メッキなどが施された鋼板)としてあり、往復移動方向の長さがW2+数mm〜数十mmであり、往復移動方向と直交する方向の長さがほぼW2である。このシャッタ23は、ライトパイプ2の外側に位置する端部(図7においては、右側の端部)が、往復移動手段(図示せず)と連結されている。また、シャッタ23は、通常、ライトパイプ2の下側に設けられている。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、ライトパイプ2の中段や上側に設けられてもよい。
また、シャッタ23は、往復移動する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、複数の開口部の形成された円板を回転させる構成としてもよい。
さらに、図示してないが、シャッタ23がオフ(閉じている)のとき、シャッタ23の下方の内部空間21に、たとえば、冷風を循環させ、赤外線透過部材51を冷却してもよい。これにより、スタンパ52が迅速に冷却され、成形装置10としての生産性を向上させることができる。
金型5は、上型50及び下型55を有している。この上型50及び下型55は、図示してないが、プレス手段(たとえば、低圧プレス機(プレス圧力:1.0MPa))に取り付けられている。
上型50は、上面側にほぼ板状の赤外線透過部材51が埋設され、下面側にほぼ板状のスタンパ52が埋設されている。
また、下型55は、上面に、プラスチック基板6に対応する形状の凹部が形成されており、この凹部にプラスチック基板6が位置決めされた状態で載置される。
また、赤外線透過部材51は、赤外線照射OFFの後、ヒートシンクとして機能する。すなわち、加熱されたスタンパ52、被加熱部62の熱を素早く奪い取り、被加熱部62の温度を離型可能な温度まで素早く冷却するので、成形サイクルを短縮することができる。
図8は、本発明の一実施形態にかかるプラスチック成形品の成形方法を説明するための要部の概略断面図を示している。
本実施形態のプラスチック成形品の成形方法は、成形装置10を使用する方法としてあり、固化したプラスチック基板6に対して、スタンパ52の賦形面521をプラスチック基板6の転写面61に押圧した状態で、加熱装置1から照射された赤外線によってスタンパ52を輻射加熱し、賦形面521の構造を転写面61に転写する工程と、賦形面521を転写面61に押圧した状態で、プラスチック基板6を固化させる工程と、押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品(成形されたプラスチック基板6)を離型させる工程とを有する方法としてある。
まず、成形装置10は、図7に示す待機状態にある。すなわち、成形装置10は、光源4が赤外線を照射しており、シャッタ23がオフ(閉じた状態)となっている。また、プレス手段により、上型50と下型55は、離れており、下型55にプラスチック基板6が載置されている。
転写工程は、固化したプラスチック基板6に対して、スタンパ52の賦形面521をプラスチック基板6の転写面61に押圧した状態で、加熱装置1から照射された赤外線によってスタンパ52を輻射加熱し、賦形面521の構造を転写面61に転写する。
すなわち、図8(a)に示すように、プレス手段により上型50及び/又は下型55を移動させ、賦形面521をプラスチック基板6の転写面61に押圧した状態で、赤外線を照射し(シャッタ23をオン(開いた状態)とし)、スタンパ52を輻射加熱する。この際、上述したように、加熱装置1は、均一化された状態の赤外線を照射口22から照射し、この赤外線は、赤外線透過部材51を透過し、均一化された状態を維持しつつ、あるいは、さらに均一化された状態で、スタンパ52に照射され、スタンパ52を均一に輻射加熱することができる。
また、赤外線は、赤外線透過部材51を透過するので、赤外線透過部材51は、ほぼ加熱されず、また、鋼製の上型50は、赤外線が照射されないので、加熱されない。
したがって、スタンパ52、転写面61及び転写面61から所定の深さまでの領域(被加熱部62)のみが局所的に、かつ、短時間で加熱される。また、加熱される領域が限定的であると、その熱容量も少なくなるため、赤外線の照射を停止すると、熱は熱伝導率の高い赤外線透過部材51及び上型50の順に移動し、被加熱領域は短時間で冷却される。すなわち、加熱及び冷却に要する時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。また、部分的な加熱不良や冷却不良が発生しないので、大面積の転写面全域に渡り均一の転写率で転写することが可能になる。
続いて、図8(b)に示すように、被加熱部62が溶融して粘度が低下した樹脂が、賦形面521の凹部522に入り込み、転写が行われる。
次に、図8(c)に示すように、賦形面521を転写面61に押圧した状態で、赤外線の照射を停止し(シャッタ23をオフ(閉じた状態)とし)、プラスチック基板6(溶融した被加熱部62)を固化させる。
この際、上述したように、スタンパ52、転写面61及び転写面61から所定の深さまでの領域(被加熱部62)のみを加熱しており(図8(b)参照)、上型50及び赤外線透過部材51は、ほぼ昇温していないので、溶融した被加熱部62は、短時間で冷却され、固化する。すなわち、冷却時間が短縮でき、生産性を向上させることができる。
次に、図8(d)に示すように、プレス手段により上型50及び/又は下型55を移動させ、賦形面521を転写面61に押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品(凸部63及び凹部64の成形されたプラスチック基板6)を離型させる。
上述した実施形態(加熱装置1)のライトボックスの実施例として、ライトボックス出口(放射照度測定面)の放射性能計算(数値解析)を行った。
ライトボックスは、図9(a)に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口(放射照度測定面)が正方形(一辺の長さ(ライトボックス幅)がW)であり、長さが140mmの直方体状とした。また、光源は、5本の棒状のハロゲンヒータ(1本の出力は、1.5kW)を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を95%とした。
算出した結果は、図10(a)に示すように、
W=50mmにおいて放射束=約4580W
W=70mmにおいて放射束=約5060W
W=100mmにおいて放射束=約5490W
W=130mmにおいて放射束=約5770W
であった。
W=50mmにおいて照度分布CV=約3.6%
W=70mmにおいて照度分布CV=約3.9%
W=100mmにおいて照度分布CV=約7.0%
W=130mmにおいて照度分布CV=約11.8%
であった。
上述した実施形態(加熱装置1)のライトボックスの比較例として、ライトボックス出口(放射照度測定面)の放射性能計算(数値解析)を行った。
ライトボックスは、図9(b)に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口(放射照度測定面)が円形(直径が56.5mm)であり、長さが140mmの有底円筒状とした。また、光源は、5本の棒状のハロゲンヒータ(1本の出力は、1.5kW)を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を95%とした。
算出した結果は、図10(a)に示すように、放射束=約4790Wであった。
また、上記のライトボックスに対して、解析ソフト(商品名:ZEMAX)を使用し、照度分布CV(単位は%)を算出した。
算出した結果は、図10(b)に示すように、照度分布CV=約17.6%であった。
上述した実施形態(加熱装置1)の実施例として、ライトパイプ出口(放射照度測定面)の放射性能計算(数値解析)を行った。
加熱装置は、図11(a)に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口が正方形(一辺の長さ(ライトボックス幅)が70mm)であり、長さが140mmの直方体状とした。また、光源は、5本の棒状のハロゲンヒータ(1本の出力は、1.5kW)を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を95%とした。
また、ライトボックスと連結されるライトパイプは、出口(放射照度測定面)が正方形(一辺の長さ(ライトパイプ幅)が70mm)であり、長さ(ライトパイプ長さ)がLmmの直方体状とした。また、ライトパイプの内面の全反射率を95%とした。
算出した結果は、図12(a)に示すように、
L=0mmにおいて放射束=約5050W
L=30mmにおいて放射束=約4700W
L=60mmにおいて放射束=約4430W
L=90mmにおいて放射束=約4190W
L=120mmにおいて放射束=約3970W
L=150mmにおいて放射束=約3770W
L=180mmにおいて放射束=約3590W
であった。
算出した結果は、図12(b)に示すように、
L=0mmにおいて照度分布CV=約4.0%
L=30mmにおいて照度分布CV=約3.2%
L=60mmにおいて照度分布CV=約3.3%
L=90mmにおいて照度分布CV=約3.3%
L=120mmにおいて照度分布CV=約3.4%
L=150mmにおいて照度分布CV=約3.3%
L=180mmにおいて照度分布CV=約3.4%
であった。
上述した実施形態(加熱装置1)の比較例として、ライトパイプ出口(放射照度測定面)の放射性能計算(数値解析)を行った。
加熱装置は、図11(b)に示す構造とした。すなわち、ライトボックスは、出口が円形(直径が56.5mm)であり、長さが140mmの有底円筒状とした。また、光源は、5本の棒状のハロゲンヒータ(1本の出力は、1.5kW)を長さ方向と平行に配設した。また、ライトボックスの内面の全反射率を95%とした。
また、ライトボックスと連結されるライトパイプは、出口(放射照度測定面)が正方形(一辺の長さ(ライトボックス幅)が70mm)であり、長さ(ライトパイプ長さ)がLmmの直方体状とした。また、ライトパイプの内面の全反射率を95%とした。
算出した結果は、図12(a)に示すように、
L=0mmにおいて放射束=約4800W
L=30mmにおいて放射束=約4520W
L=60mmにおいて放射束=約4300W
L=90mmにおいて放射束=約4020W
L=120mmにおいて放射束=約3810W
L=150mmにおいて放射束=約3610W
L=180mmにおいて放射束=約3440W
であった。
算出した結果は、図12(b)に示すように、
L=0mmにおいて照度分布CV=約17.6%
L=30mmにおいて照度分布CV=約9.6%
L=60mmにおいて照度分布CV=約5.0%
L=90mmにおいて照度分布CV=約4.6%
L=120mmにおいて照度分布CV=約4.4%
L=150mmにおいて照度分布CV=約4.2%
L=180mmにおいて照度分布CV=約3.9%
であった。
また、実施例においては、L=30mmにおいて放射束=約4700Wであり、比較例においては、L=180mmにおいて放射束=約3440Wであった。
すなわち、実施例の加熱装置は、断面形状が正方形のライトボックスを備えることにより、照度分布CV≦4%を達成するために必要なライトパイプ長さLは30mmであり、比較例の180mmと比べると、小型化を実現できるといった結果を得た。また、実施例の加熱装置は、L=30mmにおいて放射束=約4700Wであり、比較例(L=180mmにおいて放射束=約3440W)と比べると、パワーロス(光を均一に照射することに伴うパワーロス)を大幅に低減できるといった結果を得た。
例えば、成形装置10は、プラスチック基板6に対して圧縮成形を行う構成としてあるが、プラスチック基板6は、ガスが含浸されたプラスチックであってもよい。このようにすると、離型工程において、プラスチックから放出されたガスを膨張させ、この膨張するガスを利用して、プラスチック成形品を円滑に離型させることができる。
2、2a、2b ライトパイプ
3 ライトボックス
4 光源
5 金型
6 プラスチック基板
10 成形装置
21、21a、21b 内部空間
22、22a、22b 照射口
31 内部空間
32、32a、32b 開口部
50 上型
51 赤外線透過部材
52 スタンパ
55 下型
61 転写面
62 被加熱部
63 凸部
64 凹部
521 賦形面
522 凹部
523 凸部
524 黒色膜
Claims (13)
- 断面形状が多角形のライトパイプと、
このライトパイプと連結され、断面形状が多角形のライトボックスと、
このライトボックス内に収容される光源と、
前記ライトパイプの照射口から照射される光を遮るシャッタと、
を備えたことを特徴とする加熱装置。 - 前記ライトパイプの照射口から照射される光が、スタンパを加熱することを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。
- 前記ライトボックスが、断面形状が多角形で、かつ、有底箱状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の加熱装置。
- 前記光源が、赤外線光源であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 前記ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の加熱装置。
- 断面形状が多角形のライトボックス内に収容される光源が、光を照射し、
前記照射された光が、前記ライトボックスと連結され、断面形状が多角形で、照射口に光を遮るシャッタを備えたライトパイプを通り、該ライトパイプの前記照射口から照射され、
前記照射口から照射された光が、被照射面を加熱することを特徴とする加熱方法。 - 前記光源が、赤外線光源であることを特徴とする請求項7に記載の加熱方法。
- 前記ライトパイプの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項7又は8に記載の加熱方法。
- 前記ライトボックスの断面形状が三角形、四角形、正六角形又は平行六辺形であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の加熱方法。
- 上述した請求項1〜6のいずれか一項に記載の加熱装置と、
この加熱装置から照射された赤外線を透過する赤外線透過部材及び該赤外線透過部材を透過した赤外線によって輻射加熱されるスタンパを有する金型と、
固化又は硬化したプラスチックの転写面に、前記スタンパの賦形面を押圧するプレス手段と
を備えたことを特徴とする成形装置。 - 前記スタンパが、有色膜及び/又はメッキ皮膜を有することを特徴とする請求項11に記載の成形装置。
- 固化又は硬化したプラスチックに対して、スタンパの賦形面を前記プラスチックの転写面に押圧した状態で、上述した請求項1〜6のいずれか一項に記載の加熱装置から照射された赤外線によって前記スタンパを輻射加熱し、前記賦形面の構造を前記転写面に転写する工程と、
前記賦形面を前記転写面に押圧した状態で、前記プラスチックを固化又は硬化させる工程と、
前記押圧した状態を解除することによって、プラスチック成形品を離型させる工程と
を有することを特徴とするプラスチック成形品の成形方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011151395A JP5982744B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 |
PCT/JP2012/004299 WO2013008410A1 (ja) | 2011-07-08 | 2012-07-03 | 熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置 |
CN201280033225.6A CN103635303B (zh) | 2011-07-08 | 2012-07-03 | 热塑性树脂产品的成形方法及其成形装置 |
KR20147000571A KR20140033201A (ko) | 2011-07-08 | 2012-07-03 | 열 가소성 수지 제품의 성형 방법 및 그 성형 장치 |
EP12812039.1A EP2730392B1 (en) | 2011-07-08 | 2012-07-03 | Method for molding thermoplastic resin product and molding apparatus therefor |
US14/150,340 US9211672B2 (en) | 2011-07-08 | 2014-01-08 | Method for molding thermoplastic resin product and molding apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011151395A JP5982744B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013020738A JP2013020738A (ja) | 2013-01-31 |
JP5982744B2 true JP5982744B2 (ja) | 2016-08-31 |
Family
ID=47692015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011151395A Active JP5982744B2 (ja) | 2011-07-08 | 2011-07-08 | 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5982744B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104245279B (zh) | 2012-03-22 | 2016-11-16 | 东洋制罐集团控股株式会社 | 热塑性树脂制品的成形方法及其成形装置 |
JP5370574B1 (ja) * | 2012-12-05 | 2013-12-18 | 東洋製罐株式会社 | 熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置 |
GB201601974D0 (en) | 2016-02-03 | 2016-03-16 | Heraeus Noblelight Ltd | Pulsed light system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3383412B2 (ja) * | 1993-08-03 | 2003-03-04 | 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 | 導光体群、列状導光体、、光源装置及び液晶表示装置 |
JP2001313152A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-11-09 | Ushio Inc | 光照射式加熱装置 |
JP2002289548A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 熱処理装置 |
JP2005074700A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Meiki Co Ltd | 樹脂成形品の成形方法および成形装置 |
JP4109234B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2008-07-02 | 株式会社日本製鋼所 | 微細転写方法および装置 |
JP2006137019A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 形状転写方法 |
JP2006231588A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Toppan Printing Co Ltd | 樹脂シートの製造方法 |
JP2008188953A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Univ Of Electro-Communications | プラスチック製スタンパの製造方法、プラスチック製スタンパ、及び、プラスチック製基板の製造方法 |
JP4444980B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2010-03-31 | 株式会社日本製鋼所 | 成形体の成形用金型およびこれを用いる成形体の製造方法 |
JP4789856B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2011-10-12 | 株式会社オーディオテクニカ | コンデンサマイクロホンユニット用振動板の製造方法 |
JP4774125B2 (ja) * | 2010-10-04 | 2011-09-14 | キヤノン株式会社 | 転写装置、型、および、デバイス製造方法 |
-
2011
- 2011-07-08 JP JP2011151395A patent/JP5982744B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013020738A (ja) | 2013-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2013008410A1 (ja) | 熱可塑性樹脂製品の成形方法及びその成形装置 | |
US9772499B2 (en) | Light mixing lenses and systems | |
US10254474B2 (en) | Light mixing systems with a glass light pipe | |
US9000333B2 (en) | Heating installation and reflecting device for a heating installation | |
JP5982744B2 (ja) | 加熱装置、加熱方法、成形装置及びプラスチック成形品の成形方法 | |
CN203275775U (zh) | 一种输出光斑均匀的光学整形器 | |
US10942297B2 (en) | Optical output device and design method | |
US9994045B2 (en) | Light irradiation apparatus including a light shield | |
WO2012093508A1 (ja) | 擬似太陽光照射装置 | |
JP2007026698A (ja) | 光加熱装置 | |
JP5498206B2 (ja) | 電磁波集光シート | |
US6448563B1 (en) | Apparatus for the photo-initiated chemical cross-linking of material | |
JP4510529B2 (ja) | 光造形方法および装置 | |
JP7085083B2 (ja) | 光照射装置 | |
CN220297853U (zh) | 光源组件和立体成型设备 | |
Zhao et al. | Light collection engines with micro compound-eye arrays for pico-projection displays | |
KR100594373B1 (ko) | 적외선 방사장치용 방사체 | |
JP2008279706A (ja) | 眼用レンズ材料の重合方法 | |
CN114953457A (zh) | 激光辅助加热装置及激光辅助加热渐变螺杆熔融沉积系统 | |
JP2006264256A (ja) | ハイブリッドレンズの製造方法及びハイブリッドレンズ用成形型 | |
JP2004074641A (ja) | 光透過性樹脂加熱装置 | |
JP2000138092A (ja) | 光照射式加熱装置 | |
US20090295002A1 (en) | Process for the manufacture of an ophthalmic lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130513 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130520 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151002 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160718 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Ref document number: 5982744 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |