JPH05200789A - プラスチックレンズの射出成形用金型および射出成形 方法 - Google Patents
プラスチックレンズの射出成形用金型および射出成形 方法Info
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Abstract
な装置で、かつ短いサイクルタイムで得る。 [構成] 可動側取付板1にはスペーサーブロック4,
受け板5,可動側型板6が一体に固定されている。固定
側取付板2には固定側型板7が固定されている。可動側
型板6には可動側入子8が、固定側型板7には固定側入
子9がそれぞれ嵌入されている。可動側入子8および固
定側入子9は熱伝導率の低いマシナブルセラミックスで
形成されている。
Description
るプラスチックレンズが得られるプラスチックレンズの
射出成形用金型および射出成形方法に関する。
ックレンズの成形に関し、以下の様な発明が開示されて
いる。例えば、特公昭59−53858号公報記載の発
明においては、度付レンズの中央部の肉厚が厚くなるこ
とに起因して成形時に生ずる厚肉部の「ひけ」を防止す
るため、キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、金型の
移動コアを光学面に押し込む成形方法である。
載の発明においては、金型内に加熱部材と冷却部材を設
け、射出充填後に加熱・冷却(ヒートサイクル)を行う
成形方法である。
技術においては以下の様な欠点がある。すなわち、前記
特公昭59−53858号公報記載の発明はキャビティ
内に溶融樹脂を充填した後、金型の移動コアを介して成
形品を一定量だけ押圧する成形方法である。
中における成形品の冷却速度は部分的に異なるものであ
り、また成形品の厚肉部分の方が薄肉部分に比べて収縮
率が大きくなるものである。従って、成形時には薄肉部
分が早く固化する事態が生ずる。
を一定量だけ押圧する方法では成形時に薄肉部分が速く
固化してしまい、移動コアで成形品の全体を押圧しても
薄肉部分が固化しているので樹脂が移動しない。その結
果、厚肉部分が押圧されずに「ひけ」を生ずる大きな欠
点がある。さらに、上記発明は成形品の光学面に直接圧
力を加える方法であり、面形状に歪を生じて面精度が著
しく悪くなる欠点があった。
載の発明においては、強制的な加熱・冷却を行うために
サイクルタイムが長くなる欠点がある。さらに、装置が
複雑となり、金型コストが高くなる欠点があった。
欠点に鑑みて開発されたもので、極めて高精度な転写性
を有するとともに、残留歪のないプラスチックレンズを
短いサイクルタイムで成形できるプラスチックレンズの
射出成形用金型および射出成形方法の提供を目的とす
る。
レンズを成形する金型において、レンズ面を成形するレ
ンズ入子を熱伝導率の低い材質で形成したものである。
にあたり、熱伝導率の低い材質で形成したレンズ入子を
用い、樹脂のガラス転移点温度よりも5〜20℃低い状
態の金型キャビティ内に溶融樹脂を低速で充填するとと
もに、低い保圧力で成形する方法であり、保圧の設定は
プラスチックレンズ鏡面部にひけが発生しないレベルま
で低くする。
を形成したことにより、キャビティ内に充填された溶融
樹脂の熱でレンズ入子の表面温度を一時的に高く(ガラ
ス転移点温度以上)できる。そのため、プラスチックレ
ンズの薄肉部の冷却固化を遅延させることができ、厚肉
部との固化時間の差を小さくすることができる。また、
レンズ入子の表面温度が高い状態を保てることにより、
樹脂表層部が固化しない状態のまま樹脂内部の冷却を進
行させることができる。
表層部付近の樹脂の変形で補える。そして、樹脂表層部
を金型から引き離そうとする力を従来に対して樹脂の柔
らかい分だけ弱めることができ、低圧でもひけない状態
とすることができる。
成形方法に用いるプラスチックレンズの射出成形用金型
の断面図、図2は成形された成形品の断面図、図3およ
び図4はグラフ、図5および図6は干渉縞を示す図であ
る。
り、それぞれ射出成形機3のプラテン(図示省略)に固
定されている。4はスペーサーブロック、5は受け板、
6は可動側型板でそれぞれはボルト(図示省略)にて固
定され、可動側取付板1と一体になっている。固定側取
付板2には固定側型板7がボルト(図示省略)で固定さ
れている。
閉方向へ摺動可能に嵌入されている。10は突出板で、
この突出板10を突出すことにより突出ロッド11を介
して可動側入子8が摺動できる様に構成されている。固
定側型板7には固定側入子9が嵌入され、固定側取付板
2にネジ止めされている。
マシナブルセラミックス[商品名:マコール、石原薬品
(株)製]で形成されている。この素材の熱伝導率は
0.004cal/cm・s・℃である。
30.4の凸面で鏡面加工が施されている。固定側入子
9のレンズ面を成形する面はR540の凹面で鏡面加工
が施されている。成形されるレンズの鏡面部は可動側入
子8と固定側入子9とで成形され、レンズ外周部は可動
側型板6と固定側型板7とで成形される様に構成されて
いる。本実施例では得られる成形品の形状は外径24m
m,中心肉厚1mm、外周部肉厚2.2mmである。
は、透明ポリカーボネイト樹脂を約270℃程度に溶融
し、金型温度135℃(母型内部モニター値),射出率
1cm3 /s,射出時間2.2秒,保圧時間4.5秒,
保圧240kgf/cm2 ,サイクルタイム50秒にて
成形を行った。
表面の温度変化を伝熱解析したものでる。図3から、入
子として熱伝導率の低いセラミックス(0.004ca
l/cm・s・℃)を材質として用いた場合、入子表面
温度は135℃から最大値で171℃まで上昇すること
がわかる。また、樹脂のガラス転移点温度以上(145
℃以上)の状態を29秒間保つことができる。
るステンレス鋼の場合には、入子表面温度の最大値が1
52℃で、ガラス転移点温度以上の状態はわずかに2秒
しか保つことができない。すなわち、ステンレス鋼の入
子を用いた場合、レンズ中心の薄肉部がすぐに固化して
しまう。そのため、樹脂内圧の高い状態で固化してしま
い、厚肉部との収縮率に差が発生し、良い面精度を得る
ことができない。
状態を十分に長くとることができるため(少なくともゲ
ートシールする時間より長く)、薄肉部と厚肉部との冷
却時間の差を短くできる。また、樹脂表層部が固化しな
い状態のまま内部樹脂の冷却を進行させることができ
る。そのため、内部樹脂が収縮しようとする力を表層部
付近の樹脂の変形で補える。すなわち、樹脂表層部を金
型から引き離そうとする力を、従来に対して樹脂が柔ら
かい分だけ弱めることができ、低圧でもひけない状態に
することができる。
いための最少の保圧値(ひけ限界圧力値)は140kg
f/cm2 となった。成形バラツキを考慮し、ひけ限界
圧力値に100kgf/cm2 をプラスして240kg
f/cm2 にて成形を行った。
てよく用いられるステンレス鋼,真鍮の金型温度とひけ
限界圧力の関係を示す。本実施例の場合、金型温度を1
33℃以上にすると、急激にひけ限界圧力の低下が認め
られる。この温度以上に金型温度を設定することによ
り、きわめて低圧で成形することができる。
の干渉縞を図5に、ステンレス鋼の入子を用いて得られ
た干渉縞を図6に示す。
ともに、キャビティ内部の樹脂を均一に冷却できること
により、非常に高精度なプラスチックレンズを短いサイ
クルタイムで得ることができる。
ル[商品名:石原薬品(株)製]を使用したが、本発明
はこれに限定するものではなく、例えばホトべール[商
品名:ホトンセラミックス(株)製]でも良い。また、
アルミナ,窒化珪素およびジルコニア等の熱伝導率の低
いセラミックスを用いても同様な効果が得られる。さら
に、本実施例の凹レンズ成形に限らず、凸レンズの成形
においても同様な効果が得られる。
形品の側面図、図8は成形品の平面図、図9および図1
0は干渉縞を示す図である。
入子8および固定側入子9に代わり、マシナブルセラミ
ックスを材質とした角形状の可動側入子および固定側入
子を用いて成形した点が異なるもので、他の構成は同一
の構成から成るものであり、構成の説明を省略する。
クリル樹脂を、金型温度95℃(母型内部モニター
値),射出率0.5cm3 /s,射出時間2.3秒,保
圧時間4秒,保圧470kgf/cm2 ,サイクルタイ
ム50秒にて成形を行った。得られた成形品の干渉縞を
図9に示す。
形状をしたステンレス鋼の入子を用い、金型温度102
℃にて成形したものである。通常、角形状の成形品を成
形すると長辺方向と短辺方向との冷却状態が異なるた
め、図10に示す様なアスが発生してしまう。
作用により、角形状をした成形品のアスを低減させるこ
とができる。
チックレンズの射出成形用金型および射出成形方法によ
れば、レンズ面を成形する金型の入子を熱伝導率の低い
材質で形成し、この金型の金型温度を樹脂のガラス転移
点温度よりも5〜20℃低い状態として低速で充填し、
低い保圧で成形することにより、キャビティ内部の樹脂
を均一に冷却することができる。これにより、きわめて
高精度なプラスチックレンズを安価な装置で、かつ短い
サイクルタイムで得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 プラスチックレンズを成形する金型にお
いて、レンズ面を成形するレンズ入子を熱伝導率の低い
材質で形成したことを特徴とするプラスチックレンズの
射出成形用金型。 - 【請求項2】 プラスチックレンズを射出成形するにあ
たり、熱伝導率の低い材質で形成したレンズ入子を用
い、樹脂のガラス転移点温度よりも5〜20℃低い状態
の金型キャビティ内に溶融樹脂を低速で充填するととも
に、低い保圧力で成形することを特徴とするプラスチッ
クレンズの射出成形方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27698791A JP3476841B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | プラスチックレンズの射出成形方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05200789A true JPH05200789A (ja) | 1993-08-10 |
JP3476841B2 JP3476841B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
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Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3476841B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08323753A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Ricoh Co Ltd | 光学部品成形金型および光学部品成形方法 |
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-
1991
- 1991-09-27 JP JP27698791A patent/JP3476841B2/ja not_active Expired - Fee Related
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