JPH04263916A

JPH04263916A - 成形装置

Info

Publication number: JPH04263916A
Application number: JP2578891A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Kairiku; 海陸　嘉徳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-18

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］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチックの成形装置
に係り、特に光学レンズ等の精密成形品を製造するため
のプラスチックの成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチックの精密部品への応用
が進展している。例えば、アクリル系樹脂のような光学
的性質の優れた樹脂を原料にして高精度の金型を用いて
成形することにより、軽量かつ破損しにくいプラスチッ
クレンズ等が得られることは周知の事実である。

【０００３】一般的にプラスチック部品は射出成形等に
より製造される。この場合、溶融樹脂をノズル、スプル
ー、ランナー、ゲートを経て金型内のキャビティー部に
圧送することになるが、流動工程での圧力損失が大きい
ため冷却後の残留応力や充填不良等が問題となる。また
、樹脂のような繊維状物質は流れに方向性があるため流
動方向と直交する方向に応力の不均一を生じやすい。これら残留応力等は、精密部品の分野においては収縮変
形、光学部品の分野においては複屈折の原因となるため
、解決が望まれる。

【０００４】射出圧縮成形は、成形時に圧縮工程を加え
ることにより上記問題点を解消する方法である。図２は
射出圧縮成形に用いる金型の接合部分の断面図である。分割面（２３）を予め加圧分Ｃだけ半開き状態にしてお
き、溶融樹脂（２１）充填後に図３に示すごとく全型締
めをして圧縮する構成をなしている。このような圧縮成
形の活用により上記の圧力損失による問題をかなり改善
することは可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、射出圧縮成形
方法では、圧縮方向が型締め方向に限定されるため、樹
脂の流動方向と直交する方向に存在する圧力分布を有効
に緩和できない。また、他の方向に圧縮可能とするには
装置の大型化・複雑化が余儀なくされる。

【０００６】また、型締め時の圧縮力は圧縮量Ｃにより
決まり通常３乃至５ｍｍ程度で行われるが、各成形時に
おけるＣの設定量のずれは成形品の寸法誤差となって現
れる。従って、光学部品等のごとく高精度を要する成形
品を量産したい場合、Ｃを正確かつ再現性よく設定しな
ければならず、技術上非常に困難を伴う。

【０００７】そこで本発明は、樹脂充填時に発生する残
留応力（特に流動方向と直交方向に存在する圧力分布）
や充填不良等を解消可能とし、高精度のプラスチック部
品を製造可能な成形装置を提供することを目的とする。［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、固定
側型板とこれに対向する可動側型板及び夫々の型板に装
着される入子からなる金型内に溶融した樹脂を注入して
成形する成形装置において、樹脂の流動方向と交差する
方向に金型を加振する手段を具備することにより上記目
的を達成しようとする成形装置である。上記構成によっ
て、充填時に発生する残留応力や充填不良を解消でき、
特に樹脂の流動方向と直交する方向に存在する不均一を
緩和することができる。

【０００９】また、本発明は、固定側型板若しくは可動
側型板のいずれか一方又は両方の側面に、樹脂の流動方
向と交差する方向に金型内部に貫通する穴を設け、金型
の外部に設けた加振装置と連動する連結シャフトをこの
貫通穴より金型内に挿入して連結シャフトの他端を入子
に付設したことにより上記目的を達成しようとする成形
装置である。この連結シャフトを介して充填時又は成形
時に入子に直接振動を伝達することができ、射出圧力が
低圧であっても十分に残留応力や充填不良を解消するこ
とができる。

【００１０】また、本発明は、金型を加振する振動周波
数を１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの超音波帯域とすること
によって上記目的を達成しようとする成形装置である。超音波振動は変位振幅が小さくても大きなエネルギーを
供給できる。従って、充填時の内部不均一を効果的に緩
和できるとともに、加振に伴う金型の変位を小さくでき
成形品の高形状精度を維持できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例である凹形状成形
用の成形金型のキャビティー部の断面図である。シリン
ダー（図示しない）中で加熱可塑化された樹脂をスクリ
ュー（図示しない）を用いてノズルより金型（１０）に
射出し、スプルー、ランナー、ゲートを経てキャビティ
ー内に充填する点は従来と同様である。可動側型板（１
３）及び固定側型板（１４）の側面には、溶融樹脂（１
７）の流動方向と交差する方向に夫々の金型に装着され
るコア入子（１１）、キャビティー入子（１２）に繋が
る貫通穴が設けられる。各貫通穴には金型（１０）の外
部に設けた加振装置（１６）と連動する連結シャフト（
１５）が挿入される。連結シャフト（１５）の他端はコ
ア入子（１１）、キャビティー入子（１２）に付設され
る。コア入子（１１）及びキャビティー入子（１２）は
、その側面を、型板内面のバネ穴（１９）に挿設され他
端が型板（１３）（１４）に付設する複数のバネ（１８
）によって支えられ、金型内に浮いた状態となっている
。今、加振装置（１６）が振動すれば連結シャフト（１
５）を介して各入子（１１）（１２）に振動が伝達され
る。この振動振幅は樹脂の流動方向と交差するので、流
動方向と直交方向の成分が同方向に存在する残留応力や
充填不良を効果的に解消する。

【００１３】ここで、各入子（１１）（１２）を加振す
る周波数として１ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚ程度の超音波
振動を用いることにより、溶融樹脂（１７）に与える振
動エネルギーが増大し残留応力・充填不良解消の効果が
向上するため、低い射出圧力でも歪みのない高品位の成
形品を得ることができる。また、超音波振動は小さい変
位幅でも高いエネルギーを供給できるので、各入子（１
１）（１２）の変位を小さくして同様の効果が得られる
ため、金型のずれを抑止でき成形品の高形状精度を維持
できる。

【００１４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、樹
脂の流動方向と直交方向に存在する不均一を緩和し、低
い射出圧力でも樹脂の充填密度が高めることが可能であ
る。例えばＡＢＳ樹脂を成形材として用いた場合、冷却
後の収縮率が０．５％から０．１％以下へと向上した。また、成形品の内部は均一なため、光学成形品において
は複屈折や残留歪みが極めて少なくなった。従って、光
学レンズ等のプラスチック製精密成形部品の低廉化・量
産化が可能となり、大きな工業的効果が得られる。

【００１５】なお、本実施例では射出成形に適用したが
、注型や加熱圧縮成形など他の成形方法でも同様の効果
を得られる。また、本実施例ではＡＢＳ樹脂を用いたが
、成形材質が異なっても金型に注入成形するのであれば
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形装置の金型キャビティー
部の構造を示す図（断面図）である。

【図２】従来の射出圧縮成形装置の外観を示す図（断面
図・充填後）である。

【図３】従来の射出圧縮成形装置の外観を示す図（断面
図・圧縮時）である。

【符号の説明】

１０…金型、１１…コアー入子、１２…キャビティー入
子、１３…可動側型板、１４…固定側型板、１５…ホー
ン連結シャフト、１６…加振装置、１７…溶融樹脂（成
形品）、１８…バネ、１９…バネ穴、２１…成形品（溶
融樹脂）、２２…スプルー、２３…分割面、２４…ゲー
ト、２５…材料通路（溝）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　固定側型板と固定側型板に対向する可
動側型板及び夫々の型板に装着される入子からなる金型
内に溶融樹脂を注入して成形する成形装置において、前
記溶融樹脂の流動方向と交差する方向に金型を加振する
手段を具備することを特徴とする成形装置。
【請求項２】　　固定側型板若しくは可動側型板のいず
れか一方又は両方の側面に溶融樹脂の流動方向と交差す
る方向に金型内部に貫通する穴を設け、金型外部に設け
た加振装置と連動する連結シャフトを前記貫通する穴よ
り金型内に挿入し、前記連結シャフトの他端を入子に付
設したことを特徴とする請求項１記載の成形装置。
【請求項３】　　金型を加振する振動周波数帯域が１ｋ
Ｈｚ乃至１００ｋＨｚであることを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載の成形装置。