JPH09248844A - フレネルレンズシ−トの製造方法 - Google Patents

フレネルレンズシ−トの製造方法

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JPH09248844A
JPH09248844A JP8058597A JP5859796A JPH09248844A JP H09248844 A JPH09248844 A JP H09248844A JP 8058597 A JP8058597 A JP 8058597A JP 5859796 A JP5859796 A JP 5859796A JP H09248844 A JPH09248844 A JP H09248844A
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JP
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thermoplastic resin
fresnel lens
resin
lens sheet
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JP8058597A
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Kazuo Kito
和男 鬼頭
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒケ、ボイドがなく転写性良好でレンズとして
の性能に優れ、外観良好、低歪み等の優れたフレネルレ
ンズシ−トを提供すること。 【解決手段】 金型内に、溶融した熱可塑性樹脂を供給
した後、または供給しながら金型への型締力を上昇させ
て、上記熱可塑性樹脂を圧縮させることを特徴とするフ
レネルレンズシ−トの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレネルレンズシ
−トの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】透過型スクリ−ンは、近年、大型テレビ
ジョン画面の投影画面として広く利用されるようににな
ってきている。プロジェクションテレビ等に用いられる
透過型スクリ−ンは、レンチキュラ−レンズシ−トと光
源からの映像光を平行光にして、そのレンチキュラ−レ
ンズシ−ト側に屈折させる集光用のフレネルレンズシ−
トとからなり、主として1〜3mmの厚さのレンチキュ
ラ−レンズシ−トと2〜3mmの厚さのフレネルレンズ
シ−トを組合わされて使用されている。
【0003】フレネルレンズシ−トの材質は、主として
透明性の観点からPMMA樹脂で出来ており、この製造
方法としては、射出成形法、圧縮成形法や押出成形法が
広く採用されている。
【0004】射出成形法は、金型の中に溶融した樹脂を
供給し、冷却固化後金型から成形品を取出す方法であ
る。押出成形は、熱可塑性樹脂原料を押出成形機に投入
し、押出機で可塑化し、押出機に連結されたダイス内で
溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化させて樹脂成形品を得
る得る方法である。圧縮成形法は、予め加熱したプレス
金型内に熱可塑性樹脂原料を投入し、樹脂を溶融して加
圧成形後、金型を冷却して、金型内の樹脂を冷却固化し
て成形品を取り出す方法である。
【0005】成形法の中でも、射出成形法が成形の時間
サイクルが短く量産性に優れるため広く利用されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】押出成形でフレネルレ
ンズシ−トを得る方法は、押出機のスクリューで溶融し
た熱可塑性樹脂をダイス内を通して押出してキャスティ
ングロ−ルに取付けたスタンパ−により転写し冷却固化
してフレネルレンズシ−トを得る方法であり、リニアフ
レネルレンズを成形する場合には、さほど問題ない転写
精度でできるが、プロジェクションテレビ用に使用され
る同心円型フレネルレンズ(以下単にフレネルレンズと
略す)を成形するには、キャスティングロ−ルに取付け
るスタンパ−の加工精度を得難いために、現状では生産
性は、優れるが、品質の良いフレネルレンズシ−トを得
るのは困難であった。
【0007】一方、圧縮成形でフレネルレンズシ−トを
得る方法は、押出成形で成形した熱可塑性樹脂シ−トを
スタンパ−と鏡面板でサンドイッチしてプレス内に挿入
し熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に加熱して加圧しスタ
ンパ−形状を転写させた後熱可塑性樹脂の熱変形温度以
下まで冷却し、減圧してプレスを開く。次に、熱可塑性
樹脂シ−トをスタンパ−と鏡面板でサンドイッチ品の熱
可塑性樹脂シ−トをスタンパ−と鏡面板から剥離させて
フレネルレンズを得る方法であり、成形サイクルが長い
ために生産性が悪く、熱履歴が長いのでフレネルレンズ
シ−トの光透過率が悪くなるという欠点があった。
【0008】また、熱可塑性樹脂の成形法として一般的
によく使用される射出成形は、生産性が高く同一の成形
品を多く成形するには適しているが、フレネルレンズの
様に薄い部材、すなわち成形において、肉厚Tと流動長
Lとの関係すなわちL/Tが100を越えると流動末端
まで樹脂を充填するのが困難な事や、流動させるため高
圧高速で充填させるために、できた成形品に残留歪みが
残る。この残留歪みの影響で製品が経時変化することや
光学特性が悪くなるので大型のフレネルレンズを成形す
るには、問題があった。
【0009】〔課題を解決するための手段〕プロジェク
ションテレビ用などのフレネルレンズシ−トを得る上記
の圧縮成形法や押出成形法または射出成形法の欠点を解
決すべく鋭意検討の結果、本発明者らは熱可塑性樹脂を
射出及び/又は押出ユニットで溶融し、金型内に供給後
圧縮することにより、上記課題が解決されることを見出
し、本発明に到達した。
【0010】即ち本発明は、「金型内に、溶融した熱可
塑性樹脂を供給した後、または供給しながら金型への型
締を行って、上記熱可塑性樹脂を圧縮させることを特徴
とするフレネルレンズシ−トの製造方法。」からなり、
さらに好ましい形態として「可動部位を有する金型を、
予め圧縮しろ分残して金型を閉じた後、溶融熱可塑性樹
脂を供給し、供給の途中または供給後のいずれかで、金
型を型締めして、熱可塑性樹脂を圧縮させて、冷却固化
させることを特徴とするフレネルレンズの製造方法。」
からなるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の構成について詳し
く説明する。
【0012】まず本発明で製造されるフレネルレンズシ
−トは、転写性や光学特性が優れていることが求められ
る。転写性が悪いと光源からの映像光すべてを平行をに
屈折集光できなくなり、好ましくなくなる。また、光学
特性の中でも全光線透過率が重要である。またその厚み
としては通常5mm以下である。
【0013】本発明に使用する熱可塑性樹脂は、アクリ
ル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、アクリ
ル−スチレン共重合系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポ
リエステス樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂等のいずれも使
用できる。
【0014】本発明で使用する熱可塑性樹脂には、光拡
散性を付与するために拡散剤を添加することができる。
この場合添加剤としては、SiO2 、CaCO3 、Al
(OH)3 、BaSO4 、Al2 3 等の無機顔料やその他
の有機系顔料が挙げられる。次に本発明の特徴であるフ
レネルレンズシートの製造方法を具体的に説明するま
ず、可動部位を有する金型を準備する。圧縮しろ分残し
て金型を閉じて金型内に、溶融された熱可塑性樹脂の供
給を開始する。次に、溶融熱可塑性樹脂の供給から供給
終了までに、金型の型締力を上昇させて、金型の容積を
減少させる。その結果、熱可塑性樹脂は圧縮され、最終
的には冷却固化される。冷却固化の後、金型を開放して
フレネルレンズシ−トを取り出すものである。
【0015】ここで溶融された熱可塑性樹脂の供給方法
としては、押出または射出の供給ユニットを用いて、熱
可塑性樹脂を溶融可塑化した後に供給する方法が好まし
い。押出供給ユニットや射出供給ユニットとしては、ス
クリュ−式やプランジャ式など任意のものが使用でき
る。供給時の樹脂の温度としては、溶融できる温度であ
ればよく、また金型の温度としては、熱可塑性樹脂が固
化する温度とすることが一般的に用いられる。また、溶
融熱可塑性樹脂は、最終的に得られる所望の樹脂素材の
容積(すなわち最終的な金型容積)とほぼ同じ量が供給
されるのが一般的である。この場合、熱可塑性樹脂の冷
却にともなう収縮分も考慮にいれて供給量を決定するこ
とが好ましい。
【0016】金型の圧縮しろ、すなわち圧縮幅は、0.
5mm〜5mmが望ましくは、1mm〜3mmが好まし
く用いられる。圧縮しろにした場合には実質に従来の射
出成形と変わらない成形品しか得られないので好ましく
ない。また、圧縮しろが5mmを越えた場合には、樹脂
が供給されてから型締力が樹脂に加わるまでに樹脂が冷
えて良好な外観が得られない恐れがある。
【0017】金型の型締開始時期は、素材の良好な外
観、低歪みを得るために管理することが好ましい。その
開始時期は、溶融熱可塑性樹脂の供給量が総供給量の1
00%以下、望ましくは50%以下の段階であることが
好ましい。当然熱可塑性樹脂の供給前に金型の型締めを
開始することもできる。熱可塑性樹脂を多く供給した後
に、型締力を上昇をした場合は、供給された樹脂が金型
ですでに冷却・固化されているので、成形品外観が悪く
なる傾向がある。
【0018】ここで与えられる型締力としては、30〜
500MPa、望ましくは、30〜300MPaの範囲
が好ましく用いられる。その力は、レンズシートに垂直
にかけられるのが好ましい。本発明の方法では、比較的
低い圧力で成形を行うことができるので、配向などの異
方性が緩和されるため、歪みの少ないフレネルレンズシ
−トが得られる特徴がある。
【0019】金型については、少くともひとつが可動性
を有する二以上の部材からなるものが用いられる。また
供給された熱可塑性樹脂が漏れないように密閉できる構
造とする。金型の周囲を密閉する方法としては、金型の
両者をハメアイ構造とすることや、樹脂もれ防止駒を金
型の固定側もしくは可動側に収納できる堀込みを設けて
おき、金型が閉じると共に樹脂もれ防止駒が堀り込みの
中に入っていく構造が例示される。なかでも樹脂もれ防
止駒を金型の固定側もしくは可動側に収納できる堀込み
を設けておき、金型が閉じると共に樹脂もれ防止駒が堀
り込みの中に入っていく金型構造にするほうがよい。
【0020】ここで樹脂漏れ防止駒は、スタンパ−を取
付ける側と反対側に取付ける。すなわち、スタンパ−を
可動側に取付けた場合は、樹脂漏れ防止駒を固定側に取
付けた方が、成形品を離型する場合に好ましい。
【0021】型締力上昇、熱可塑性樹脂の圧縮後、熱可
塑性樹脂を冷却固化させて、型締を解放して金型を開い
て成形品を取り出す。冷却固化する場合、樹脂が収縮す
るが、その収縮分金型が閉じていくのでヒケやボイドの
発生がない良好な成形品が得られる。
【0022】以下、図面を参照してフレネルレンズシ−
トの製造法について説明する。
【0023】フレネルレンズシ−トが成形される金型装
置の、一例を図1に図示した。金型装置1において2は
可動側取付板であり、3は固定側取付板である。可動側
取付板2には、可動側型板4、5、6が取り付けられて
いる。一方固定側取付板3には、固定側型板7が取付け
られている。固定側型板7を貫通してスプ−ル17が形
成される。可動側型板6にはスタンパ−加熱アルミ鋳込
みヒ−タ14と冷却用ジャケット8とスタンパ−12
が、また、可動側型板5には温調用ジャケット10が取
付けられている。固定側型板7には樹脂漏れ防止駒13
と温調用ジャケット11と冷却ジャケット9が取付けら
れている。なお、スタンパ−12と固定側型板7と樹脂
漏れ防止駒13の間にキャビティ15が形成される。こ
の金型装置1は、一般の金型装置と同様に、通常の型締
め手段により可動側を固定側に対し相対的に型締め方向
に往復運動させることができる。
【0024】次に、金型装置1を用いた成形手順を例示
する。金型装置1は、樹脂が固化できるよう適当な温度
に制御する。スタンパ−12の表面温度が樹脂の軟化点
以上になるようにアルミ鋳込みヒ−タ14で加熱する。
金型を圧縮しろ分残して閉じる。射出成形機のシリンダ
内で加熱溶融された樹脂16をスプ−ル17を通ってキ
ャビティ15内に射出する前にアルミ鋳込みヒ−タ14
による加熱をやめて所定量射出する。型締力を上昇さ
せ、可動側型板6を移動させ、キャビティ15内の溶融
樹脂を圧縮してキャビティ15の形状に成形し、可動側
と固定側の冷却ジヤケット8、9に冷却水を所定時間通
水し冷却時間終了した後に金型を開いて成形品を取り出
す。この操作の繰り返しにより成形品を順次製造するこ
とができる。上記で圧縮するタイミングは、キャビティ
15内に樹脂16を供給した時から供給後の間で行うの
が好ましい。また、キャビティ15内への樹脂の供給量
を正確にするためと射出装置側への逆流を防ぐためには
ロ−タリバルブ等の付いた射出装置が好ましい。
【0025】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。なお転写率とはフレネルレンズシートの断面の
鋸歯の形状がいかに所望の形状となっているかを示した
ものであり、図2において所望の高さHに対する、実際
の高さhの割合を転写率とした。なお本実施例では、H
が0.14mmとなる部位の部分を測定した。
【0026】実施例1 インジェクションプレス成形機(コマツ株式会社製IP
1050)に図1に示す形状の金型装置1を取り付け
た。金型の温度は80℃とした。熱可塑性樹脂としてダ
イセル化学製MS樹脂MAS−20を溶融し、射出温度
260℃で金型の圧縮しろ3mmにセットしスタンパ−
の表面温度を130℃に加熱した。その後溶融樹脂を射
出。キャビティ内の形状が250mm×300mm×3
mmである金型に供給し、成形品容量の50%になった
時点で金型の型締力を上昇させ、圧力を50MPaとし
て圧縮を開始した。また、スタンパ−の加熱は樹脂の供
給が終了した時点でストップし、冷却ジャケットに水を
通し熱可塑性樹脂を冷却固化させ、所望の250mm×
300mm×3mmのフレネルレンズシ−トを成形し
た。得られた成形品は反り、ボイド、焼けもなく良好で
あった。また、このフレネルレンズシ−トの転写性を確
認すべく顕微鏡により、成形品転写面の断面観察写真を
撮り転写率を測定したところ100%と問題ない結果が
得られた。
【0027】比較例1 実施例1と同様な成形機で同様な樹脂、温度で、金型の
圧縮しろを設けず、初めから閉じたままで、圧縮せずに
フレネルレンズシ−トを成形した。この方法によれば通
常の射出成形法に相当する。得られた成形品は、成形時
の歪みのために反りが大きいものが得られた。また、顕
微鏡により成形品転写面の断面観察写真を撮り転写率を
測定したところ80%と悪く使用に値しないものであっ
た。
【0028】比較例2 実施例1と同様の材料によって、圧縮成形によって、M
S樹脂の加熱、溶融時間を含めた成形サイクルが長いた
めにMS樹脂の劣化により成形品の透明度も低下した。
更に成形品の外観が悪くなった。また、成形品を得るた
めの時間は、実施例1の5倍の時間を要するものであっ
た。
【0029】
【発明の効果】本発明のフレネルレンズシ−トは量産に
適しており、得られた成形品は、ヒケ、ボイドがなく転
写性良好でレンズとしての性能に優れ、外観良好、低歪
み等の優れたフレネルレンズシ−トを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のフレネルレンズシ−トを射出圧縮成
形装置で成形する概要を示す概念の断面図である。
【図2】 実施例において、転写率を測定するための基
準となる所望の高さHおよび実際の高さhを説明するた
めのフレネルレンズの断面の表面部分の概念図である。
【符号の説明】
1 金型装置 2、3 取り付け板 5、6、7 型板 8、9 冷却用ジャケット 10、11 温調用ジャケット 12 スタンパ− 13 樹脂漏れ防止駒 14 アルミ鋳込みヒ−タ 15 キャビティ 16 樹脂 17 スプ−ル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金型内に、溶融した熱可塑性樹脂を供給し
    た後、または供給しながら金型の型締めを行って、上記
    熱可塑性樹脂を圧縮させることを特徴とするフレネルレ
    ンズシ−トの製造方法。
  2. 【請求項2】溶融熱可塑性樹脂の供給が、押出または射
    出の供給ユニットからであることを特徴とする請求項1
    記載のフレネルレンズシートの製造方法。
  3. 【請求項3】可動部位を有する金型を、予め圧縮しろ分
    残して金型を閉じた後、溶融熱可塑性樹脂を供給し、供
    給の途中または供給後のいずれかで、熱可塑性樹脂を金
    型を圧縮させて、冷却固化させることを特徴とするフレ
    ネルレンズの製造方法。
  4. 【請求項4】型締力の大きさが、溶融熱可塑性樹脂に加
    わるフレネルレンズとした場合の投影面への垂直方向の
    圧力が、30〜500MPaである請求項3記載のフレ
    ネルレンズの製造方法。
JP8058597A 1996-03-15 1996-03-15 フレネルレンズシ−トの製造方法 Pending JPH09248844A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799153A1 (fr) * 1999-09-30 2001-04-06 Valeo Vision Procede de fabrication d'une lentille pour projecteur du genre elliptique de vehicule automobile, et projecteur incorporant une lentille perfectionnee
FR2799152A1 (fr) * 1999-09-30 2001-04-06 Valeo Vision Procede de fabrication de lentilles de fresnel pour l'eclairage automobile, lentille pour projecteur, et projecteur incorporant de telles lentilles
EP1370408A4 (en) * 2001-03-23 2006-05-17 Sola Int Holdings INJECTION MOLDING PROCESS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799153A1 (fr) * 1999-09-30 2001-04-06 Valeo Vision Procede de fabrication d'une lentille pour projecteur du genre elliptique de vehicule automobile, et projecteur incorporant une lentille perfectionnee
FR2799152A1 (fr) * 1999-09-30 2001-04-06 Valeo Vision Procede de fabrication de lentilles de fresnel pour l'eclairage automobile, lentille pour projecteur, et projecteur incorporant de telles lentilles
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