JPH03183519A - 成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、プラスチック成形品の成形方法およびその
成形装置に係り、特に成形金型内において、レーザ光に
よりゲートカットするようにした成形方法および成形装
置に関する。

（従来の技術） 近時、光学部品の軽量化、コストの低減などを目的とし
て、従来多用されていたガラスレンズは、プラスチック
レンズに置換えられつつある。

このプラスチックレンズの製造方法としては、種々の方
法があるが、量産性、コストなどの面から射出成形ある
いは射出圧縮成形が主流となっている。

この射出成形あるいは射出圧縮成形により光学部品など
の精密成形品を成形するキイコンポーネントは、精密金
型の設計加工と、精密成形加工技術の確立であり、現在
その技術開発が盛んにおこなわれている。

一方、プラスチックレンズ、ミラー、プリズム、光ディ
スクなどの量産品では、成形サイクルを短時間にして、
つぎの工程にうつすことも重要であり、特に成形品のゲ
ートカットは、重要な課題である。

一般にプラスチックの射出成形において、ゲートが小さ
く、金型から成形品を取出す時にゲートカット可能なピ
ンポイントゲートやサブマリンゲートが使用できないプ
ラスチック成形品については、成形品をゲート、ランナ
ー、スプルーなどと一体のまま成形金型から取出し、そ
の取出された成形品をゲート部分でランナーやスプルー
などからニッパ−やカッターなどにより切断分離してい
る。

しかし、上記のように金型から成形品を取出したのちに
ゲートカットをおこなうと、そのゲートカット時に成形
品を損傷したり、ごみが付着したり、また、人手による
ゲートカットのため、カットの位置精度が悪いなどの問
題がある。

特に光ディスクの場合は、同じ光学部品でも、第２図に
示すように、中心部分にダイレクトゲート（１）を設け
、成形後、金型（２〉から取出すεきにその中心部分を
打抜く自動ゲートカットが可能なため、ゲートカットに
よる問題発生は少ない。

しかし、プラスチックレンズやミラーなどの光学部品で
は、同様の金型構造にすることができないため、上記し
たゲートカットの問題が発生する。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、プラスチックの射出成形において、特に
プラスチックレンズやミラーなどの光学部品については
、成形品を金型から取出すときに自動ゲートカットする
ことができず、ゲート、ランナー、スプルーなどと一体
のまま金型から取出し、その後、その取出された成形品
をゲート部分でランナーやスプルーなどから切断分離し
ている。しかし、このように金型から取出したのちにゲ
ートカットする方法では、ゲー　トカット時に成形品の
損傷やごみの付着がおこりやすく、また、カットの位置
精度が悪いなどの問題があり、その問題点を解決する手
段、ひいてはそれらを解決できるゲートカットの自動化
が望まれている。

この発明は、上記問題点に解決するためになされたもの
であり、成形品を金型から取出すとき、自動的にゲート
カットする成形方法および成形装置を得ることを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 成形金型に設けられたスプルー、ランナーゲートを介し
てキャビィティに樹脂を注入して成形品を成形する成形
方法において、上記成形金型を型開きして樹脂成形品を
取出す前に、成形金型に設けられたレーザ照射孔から上
記ゲートに充填されている樹脂にレーザ光を照射してゲ
ートカットし、その後、成形金型を型開きしてキャビィ
ティから成形品を取出すようにした。

また、その成形装置を、レーザ発振器と、このレーザ発
振器から放出されるレーザ光を導きかつ集光する光学系
と、対向面にキャビィティを構成する凹部が形成された
一対の入れ子と、この入れ子を支持するとともに、上記
キャビィティに注入する樹脂を導くスプルー、ランナー
、ゲートが設けられ、かつ上記キャビィティへの樹脂注
入によって上記ゲートに充填された樹脂に上記光学系に
より導きかつ集光されたレーザ光を照射するためのレー
ザ照射孔および上記レーザ光の照射によって発生する樹
脂蒸気を排出する排出孔が形成された少なくとも一対の
型開き可能な型板とから構成した。

（作　用） 上記のように、成形金型を型開きして成形品を取出す前
に、成形金型に設けられたレーザ照射孔から上記ゲート
に充填されている樹脂にレーザ光を照射すると、金型内
でゲートカットすることができ、そのゲートカットを短
時間、かつ従来のゲートカットで発生した成形品の損傷
、ごみの付着、カットの位置精度などの問題を解決する
ことができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第１図にその一実施例であるプラスチックレンズを成形
する射出成形装置を示す。この成形装置は、射出成形機
（１０）の射出シリンダー（１１〉先端部のノズル（１
２）の接続される成形金型（１３〉を備える。

この成形金型（１３）は、一対の固定側取付は板（１５
ａ）および可動側取付は板（１５ｂ）を有し、その固定
側取付は板（１５ａ）に固定側型板（ｉ６）が、また可
動側取付は板（１５ｂ）に可動側型板（１７〉が取付け
られている。この可動側型板（１７）は、可動側取付は
板（１５ｂ）とともに、図示しない駆動機構により固定
側型板（１６）に対して接離可能となっている。

そして、この各型板（１Ｂ）　、　（１７）には、対向
面にプラスチックレンズを成形するキャビィティ（１８
）を構成する凹部の形成されたオプトインサート（光学
入れ子）　（１９ａ）、（１９ｂ）が装着されている。

このオプトインサート（１９ａ）　、　（１９ｂ）のう
ち、特に可動側型板（１７）に装着されているオプトイ
ンサート（１９ｂ）は、可動側型板（１７）に対して軸
方向移動可能に装着され、かつ可動側取付は板（１５ｂ
）と可動側型板（１７）との間に配置されたエジェクタ
ープレー　）　（２０）に支持され、図示しないエアシ
リンダーのごとき駆動装置により、そのエジェクタープ
レー（２０〉を介して軸方向に進退駆動されるようにな
っている。

また、上記固定側型板（１６）には、スプルーブツシュ
（２２）が取付けられ、さらにこのスプルーブツシュ（
２２）　ｃ７）　スフルー　（２３ａ）に連通ずるスプ
ルー（２３ｂ）が設けられている。また、固定側型板ｏ
６）および可動側型板（１７）には、パーティングライ
ン（２４）を挟んで上記スプルー（２３ｂ）に連通ずる
ランナー（２５）が、さらに、可動側型板（ｉ７〉には
、バチイングライン〈２４）に沿って、このランナー（
２５）を上記オプトインサート（１９ａ）、（１９ｂ）
によっテ構成されるキャビィティ（１８）に連通ずるゲ
ート（２Ｇ〉が設けられている。

また、この成形装置は、ＹＡＧあるいはＣｏ２レーザな
どのレーザ発振器（２８）、およびこのレーザ発振器（
２８）から放出されるレーザ光を上記成形金型（１３）
に導く光ファイバー（２９）とこの光ファイバー　（２
９）の先端から放出されるレーザ光を集光する集光レン
ズ（３０）とからなる光学系を有する。

この光学系を取付けるために、上記成形金型（１３）の
固定側型板（１６）には、光ファイバー（２９）の先端
部側を挿入支持する光フアイバー装着孔が形成されてい
る。そして、この光フアイバー装着孔に連通して、集光
レンズ（３０）により集光されたレーザ光をゲー１−　
（２Ｂ）に導くレーザ照射孔（３１）が設けられている
。このレーザ照射孔（３１）は、スプル（２３ａ）　、
（２３＋））　、ランナー（２５）を介してキャビィテ
ィ（１８）に樹脂を注入するとき、特にプラスチックレ
ンズ成形材料として用いられるアクリル樹脂については
、ゲート（２Ｂ）に充填される樹脂が流出しないように
０，０２〜０．０３＋ｕ程度の直径の孔となっている。

また、固定側型板（１６〉には、レーザ光の照射により
蒸発するゲート（２Ｂ〉に充填された樹脂の蒸気を排出
するための排出孔（３２）が上記レーザ照射孔（３１）
に連通して設けられている。

この成形装置によるプラスチックレンズの成形は、射出
成形機（１ｏ）の射出シリンダー（１１）先端部のノズ
ル（１２）を固定側型板（１６）に取付けられたルーブ
ツシュ（２２）に接続し、そのノズル（１２）からスプ
ルー（２３ａ）、（２３ｂ）　、ランナー（２５）、ゲ
ート（２６〉を介して、キャビィティ（１８〉に樹脂を
注入する。

ついで、レーザ発振器（２８）がらレーザ光を放出させ
、そのレーザ光を光ファイバー（２９〉、集光レンズ（
３０〉を介して上記キャビィティ（１８）への樹脂注入
によってゲー）−（２６）に充填された樹脂に照射して
、その樹脂を蒸発させ、ゲートカットをおこなう。この
レーザ光の照射によって蒸発する樹脂蒸気は、排出孔（
３２〉から排出される。つぎに、可動側型板（１７）を
後退させて型開きし、ついで、エジェクタープレート（
２０）を介して可動側型板（１７）に装着されているオ
プトインサー　）　（１９ｂ）を軸方向に前進させ、こ
のオプトインサート（１９ｂ）の前進によりキャビィテ
ィ（ｉ８）で成形されているプラスチックレンズ成形品
を押出す。このオプトインサー　ト（１９ｂ）により押
出されたプラスチックレンズ成形品は、たとえばバキュ
ームチャックを備えた自動取出機によりオプトインサー
ト（１９ｂ）の四部から取出される。

なお、その後、スプルー（２３ａ）、（２３ｂ）　、ラ
ンナー　（２５）部分に充填された樹脂を取出し、つぎ
の成形に備える。

ところで、上記のように成形装置を構成すると、成形時
にゲー）　（２Ｂ）に充填された樹脂にレーザ光を照射
することにより、金型（１３）内において自動ゲートカ
ットすることができ、そのゲートカットを短時間に、ま
た従来のゲートカットで発生した成形品の損傷、ごみの
付着、カットの位置精度などの問題を解消することがで
きる。さらにレーザ光によるゲートカッ！・であるため
、切断部への加工歪みを少なくすることができ、容易に
所要品質のプラスチックレンズとすることができる。

なお、上記実施例では、レーザ発振器から放出されるレ
ーザ光を光ファイバーで成形金型に導いたが、このレー
ザ光を導く光学系としては、光ファイバーのかわりにミ
ラーでおこなうことも可能である。

また、上記実施例では、集光レンズにより集光されたレ
ーザ光をゲートに導くレーザ照射孔を直径０．０２〜０
．０３ｍｍ程度の孔としたが、この孔の大きさは、キャ
ビティに注入される樹脂の種類により変えることができ
、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン樹脂などでは
、さらに大きくしても樹脂の流入を防ぐことができる。

なお、上記実施例は、プラスチックレンズを成形する場
合について述べたが、この発明は、他の光学部品および
その他成形品の成形にも適用できる。

［発明の効果］ 光学系により集光されたレーザ光をゲートに充填された
樹脂に導くレーザ照射孔の設けられた成形金型に樹脂を
注入して成形品を成形したのち、その成形金型を型開き
して成形品を取出す前に、上記ゲートに充填されている
樹脂にレーザ光を照射すると、容易に金型内で自動ゲー
トカットすることができ、そのゲートカットを短時間に
、かつ従来のゲートカットで発生した成形品の損傷、ご
みの付着、カットの位置精度などの問題を解消し、しか
も、切断部への加工歪みを少なくすることができ、容易
に所要品質の成形品を成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるプラスチックレンズ
を成形するための成形装置の構成を示す図、第２図は先
ディスクの成形を説明するための図である。 １０・・・射出成形機　　　１３・・・成形金型１Ｂ・
・・固定側型板　　　１７・・・可動側型板１８・・・
キャビティ １９ａ、　１９ｂ・・・オプトインサート２０・・・エ
ジェクタープレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形金型に設けられたスプルー、ランナー、ゲー
   トを介してキャビィティに樹脂を注入する工程と、 上記成形金型を型開きして上記キャビィティにおいて成
   形された成形品を取出す前に上記成形金型に設けられた
   レーザ照射孔から上記ゲートに充填されている樹脂にレ
   ーザ光を照射してゲートカットする工程と、 上記ゲートカット後に上記成形金型を型開きして上記キ
   ャビィティから上記成形品を取出す工程とからなること
   を特徴とする成形方法。
2. （２）レーザ発振器と、 このレーザ発振器から放出されるレーザ光を導きかつ集
   光する光学系と、 対向面にキャビィティを構成する凹部が形成された一対
   の入れ子と、 この入れ子を支持するとともに、上記キャビィティに注
   入する樹脂を導くスプルー、ランナー、ゲートが設けら
   れ、かつ上記キャビィティへの樹脂注入によって上記ゲ
   ートに充填された樹脂に上記光学系により導かれかつ集
   光されたレーザ光を照射するためのレーザ照射孔および
   上記レーザ光の照射によって発生する樹脂蒸気を排出す
   る排出孔が形成された少なくとも一対の型開き可能な型
   板とを具備することを特徴とする成形装置。