JPH0957793A

JPH0957793A - プラスチック成形装置

Info

Publication number: JPH0957793A
Application number: JP21936295A
Authority: JP
Inventors: Jun Watabe; 順渡部; Hisaaki Oseko; 久秋小瀬古; Toshiharu Hatakeyama; 寿治畠山; Akio Hirano; 彰士平野; Kiyotaka Sawada; 清孝沢田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、射出成形用金型によって形成され
たプラスチック母材を金型に嵌入する際に、ゲート跡が
金型のパーティング面に挟み込まれて金型が損傷した
り、成形中のばりが発生するのを防止し、更に、プラス
チック母材の重量のばらつきをなくして、転写性の良い
成形品が得られるようにした成形装置を提供する。【解決手段】射出成形用金型10によってプラスチック
母材10を形成し、金型20にプラスチック母材10を嵌入し
加熱・溶融させてプラスチック母材10に内圧を発生させ
て転写面23A，23Bを転写し、その後に徐冷してプラスチ
ック母材が熱変形温度以下となり且つキャビティ内の圧
力が大気圧と同等になったときに成形品を取り出すよう
にしているプラスチック成形装置において、プラスチッ
ク母材10のゲート跡14Aの高さｈが０．２ｍｍ以下であ
って且つその重量が成形品の全重量の０．１５％以下に
形成されるべく設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度なプラスチ
ック成形品の製造装置に関し、詳しくはプラスチックレ
ンズ等のプラスチック成形品を高精度に成形するのに好
適なプラスチック成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズ、ミラー等のような高精度なプラ
スチック成形品の製造装置としては、例えば特開平４−
１６３１１９号公報に示されているように、射出成形用
金型によってプラスチック母材を形成し、少なくとも１
つ以上の転写面を有する金型の、プラスチック母材と同
等の容積を有するキャビティ内にプラスチック母材を嵌
入し型締め後にプラスチック母材をガラス転移点以上に
加熱・溶融させてプラスチック母材に内圧を発生させて
転写面を転写し、その後に徐冷してプラスチック母材が
熱変形温度以下となり且つキャビティ内の圧力が大気圧
と同等になったときに型開きして成形品を取り出すよう
にしている装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の製造装置においては、射出成形用金型によっ
て形成されるプラスチック母材のゲート跡（カットされ
た後のゲートの跡）が大きくなる。ゲート跡が大きい
と、プラスチック母材を金型に嵌入する際にゲート跡が
キャビティ面に当たり、あるいは金型のパーティング面
に挟み込まれて金型が損傷する。又、成形中のばりの発
生の原因になる等の不具合が生ずる。更に、目標重量に
対するばらつきが大きくなり、プラスチック母材をキャ
ビティ内で加熱したときに内圧のばらつきが生じて、そ
の後、徐冷して取り出すときにキャビティ内に残圧を生
じさせる。残圧があると、成形品を取り出す際の圧力解
放によって成形品に変形が生じて転写精度を低下させて
しまう。

【０００４】本発明は、射出成形用金型によって形成さ
れたプラスチック母材を金型に嵌入する際に、ゲート跡
が金型のパーティング面に挟み込まれて金型が損傷した
り、成形中のばりが発生するのを防止し、更に、プラス
チック母材の重量のばらつきをなくして、転写性の良い
成形品が得られるようにした成形装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、射出成形用金型によってプラスチ
ック母材を形成し、少なくとも１つ以上の転写面を有す
る金型のキャビティ内にプラスチック母材を嵌入し型締
め後にプラスチック母材をガラス転移点以上に加熱・溶
融させてプラスチック母材に内圧を発生させて転写面を
転写し、その後に徐冷してプラスチック母材が熱変形温
度以下となり且つキャビティ内の圧力が大気圧と同等に
なったときに型開きして成形品を取り出すようにしてい
るプラスチック成形装置において、前記嵌入されるプラ
スチック母材のゲート跡の高さが０．２ｍｍ以下であっ
て且つその重量が成形品の全重量の０．１５％以下に形
成されるべく設定してなることを特徴とするものであ
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の射
出成形用金型のゲートの径を５ｍｍ以下にしたことを特
徴とするものであり、請求項３記載の発明は、請求項１
及び請求項２記載の射出成形用金型のゲートをピンゲー
トとしたことを特徴とするものであり、請求項４記載の
発明は、請求項１及び請求項２記載の射出成形用金型の
ゲートをサブマリンゲートとしたことを特徴とするもの
である。

【０００７】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４記載の射出成形用金型を、パーティング面に沿って
プラスチック母材の外周にリブを形成させるべく構成
し、該リブと連結するゲートを設けたことを特徴とする
ものである。請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求
項５記載の射出成形用金型を、プラスチック母材を嵌入
する金型のキャビティの該ゲートに対応する底部から少
なくともゲート跡の高さだけ突出した位置に形成される
べく設定したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求
項６記載の射出成形用金型のキャビティ部とスプルーラ
ンナー部とに対してエジェクトタイミングを互いにずら
して設定したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は請求項１乃至請求項３記載
の発明に係わるプラスチック成形装置の一実施例を示す
図であり、図１の（ａ）は射出成形用金型における成形
状態を示す図、図１の（ｂ）は射出成形されたプラスチ
ック母材を示す図、図１の（ｃ）はプラスチック母材を
金型に嵌入したときの状態を示す図である。

【００１０】図１の（ａ）において、10は射出成形用金
型、11はその固定側金型、12は可動側金型である。13は
キャビティで、固定側金型11と可動側金型12とに形成さ
れ、固定側金型11に備えたピンゲート14にスプルーラン
ナー15を介して成形用の樹脂が供給されるようにしてい
る。16はプラチック母材である。13A，13Bはこの場合の
成形品が高精度部品としての必要な面を形成するための
転写面をなす。Ｐ1はパーティング面である。上記のピ
ンゲート14は、転写面13A，13Bから離れた部位に設けて
いてその直径が５ｍｍ以下、例えば２ｍｍに形成されて
いる。

【００１１】ピンゲート14の直径をこのように小さくし
たことによって、射出成形用金型10から取り出されたプ
ラスチック母材16Aのゲート跡14Aは、スプルーランナー
部の樹脂が欠切される際に、図１の（ｂ）に示す高さｈ
が０．２ｍｍ以下になり（尚、同図においては便宜上、
この寸法を大きくして示している）且つ、ゲート跡14A
の重量が一般にプラスチック母材16Aの全重量の０．１
５％以下になる。よって、射出成形用金型10に複雑なゲ
ートカット機構を設けたり、プラスチック母材16Aを取
り出した後に改めてゲートカットをする必要もなくな
る。

【００１２】図１の（ｃ）において、20はプラスチック
母材を嵌入する金型、21はその固定側金型、22は可動側
金型である。23はキャビティで、固定側金型21と可動側
金型22とに形成されている。23A，23Bは、この場合の成
形品が光学部品としての必要な面を形成するための転写
面をなす。Ｐ2はパーティング面である。射出成形用金
型10から取り出されたプラスチック母材16Aは、金型20
のキャビティ23内に嵌入され、型締め後にガラス転移点
以上に加熱されて溶融される。プラスチック母材16Aに
は内圧が発生して転写面23A，23Bが転写される。その後
に徐冷されて、プラスチック母材16Aが熱変形温度以下
となり且つキャビティ23内の圧力が大気圧と同等になっ
たときに型開きされて成形完了品16Bが取り出される。

【００１３】上記したように、プラスチック母材16Aの
ゲート跡14Aの高さｈが０．２ｍｍ以下になっているこ
とにより、プラスチック母材16Aを金型20に嵌入する際
にゲート跡14Aがキャビティ13の面に余り圧接されない
ので、プラスチック母材16Aを変形させる等の影響を与
えることは殆どない。又、ゲート跡14Aが金型20のパー
ティング面Ｐ2に挟み込まれて金型を損傷したり、成形
中にばりが発生する等のトラブルも生じない。更に、ゲ
ート跡14Aの重量がプラスチック母材16Aの全重量の０．
１５％以下にしたことによって、プラスチック母材16A
をキャビティ13内で加熱する際に内圧のばらつきが少な
くなるので、徐冷して取り出すときのキャビティ13内の
残圧を殆どなくなすことができ、成形完了品を取り出す
際に成形完了品16Bの転写精度を低下させるという問題
もなくなって、転写性が向上する。

【００１４】尚、先の射出成形用金型10において、ピン
ゲート14を転写面13A，13Bから離れた部位に設けたこと
によって、ゲート跡14Aが成形完成品16Bの転写面に影響
を与えない。図２は請求項４記載の発明に係わるプラス
チック成形装置の一実施例を示す図であり、射出成形用
金型における成形状態を示している。

【００１５】図２において、30は射出成形用金型、31は
その固定側金型、32は可動側金型である。33はキャビテ
ィで、固定側金型31と可動側金型32とに形成され、固定
側金型31に備えたサブマリンゲート34に、スプルーラン
ナー35を介して成形用の樹脂が供給されるようにしてい
る。36はプラチック母材である。33A，33Bは転写面をな
す。Ｐ3はパーティング面である。上記のサブマリンゲ
ート34は、転写面33A，33Bから離れた部位に設けていて
その直径が５ｍｍ以下、例えば２ｍｍに形成されてい
る。

【００１６】射出成形用金型30から取り出されたプラス
チック母材36のゲート跡は、スプルーランナー部の樹脂
が欠切される際に、図１の（ｂ）におけると同様な高さ
ｈが０．２ｍｍ以下になり且つ、ゲート跡の重量が一般
にプラスチック母材36の全重量の０．１５％以下にな
る。射出成形用金型30から取り出されたプラスチック母
材36は、図１の（ｃ）におけると同様な金型のキャビテ
ィ内に嵌入され、型締め後にガラス転移点以上に加熱さ
れて溶融され、その後に徐冷され、型開きされて成形完
了品として取り出される。

【００１７】図３は請求項５記載の発明に係わるプラス
チック成形装置の一実施例を示す図であり、射出成形用
金型における成形状態を示している。図３において、40
は射出成形用金型、41はその固定側金型、42は可動側金
型である。43はキャビティで、固定側金型41と可動側金
型42とに形成され、固定側金型41のキャビティ43には、
パーティング面Ｐ4に沿ってプラスチック母材44の外周
にリブ45を形成している。そしてリブ45と連結するピン
ゲート46を設け、スプルーランナー47を介して成形用の
樹脂が供給されるようにしている。該リブ45はピンゲー
ト46よりも充分大きな断面積を有している。

【００１８】このリブ45を設けたことと、これにピンゲ
ート46を連結したこと以外は図１におけると同様な構成
である。一般に、樹脂が断面積の小さいゲートを通じて
キャビティ内に高速に充填されると、ジェッティング，
フローマーク等が生ずる。プラスチック母材にこのよう
な成形不良の跡が大きく残ると、成形完了品にもその跡
が残ってしまうことがある。図３に示す構成によれば、
充填の際の樹脂の速度がリブ45を通過する際に減速され
るので、プラスチック母材44に上記の成形不良が生ずる
ことなく、成形完了品の品質が向上する。

【００１９】図４は請求項６記載の発明に係わるプラス
チック成形装置の一実施例を示す図であり、図４の
（ａ）は射出成形用金型における成形状態を示す図、図
４の（ｂ）は射出成形されたプラスチック母材を示す
図、図４の（ｃ）はプラスチック母材を金型に嵌入した
ときの状態を示す図である。図４の（ａ）において、50
は射出成形用金型、51はその固定側金型、52は可動側金
型である。53はキャビティで、固定側金型51と可動側金
型52とに形成され、固定側金型51に備えたピンゲート54
にスプルーランナー55を介して成形用の樹脂が供給され
るようにしている。56はプラチック母材である。53A，5
3Bは転写面、Ｐ5はパーティング面である。上記のピン
ゲート54は、その直径が５ｍｍ以下、例えば２ｍｍに形
成されている。よって射出成形用金型50から取り出され
たプラスチック母材56Aのゲート跡54Aは、図４の（ｂ）
に示す高さｈ1が０．２ｍｍ以下になり且つ、ゲート跡5
4Aの重量がプラスチック母材56Aの全重量の０．１５％
以下になる。固定側金型51のピンゲート54は、キャビテ
ィ53のピンゲート54に対向する底部57からゲート跡54A
の高さｈ1以上の高さ58Hだけ突出した位置に形成される
べく設定されている。

【００２０】図４の（ｃ）において、60はプラスチック
母材を嵌入する金型、61はその固定側金型、62は可動側
金型である。63はキャビティで、固定側金型61と可動側
金型62とに形成されている。56Bは成形完了品、Ｐ6はパ
ーティング面である。ゲートをピンゲートやサブマリン
ゲートにしても、ゲート跡を完全になくすことはできな
いが、射出成形用金型50のゲート位置を図４の（ａ）に
示すように設定することによって、プラスチック母材56
が型締めされて図４の（ｃ）に示すキャビティ63の底部
64に当接した状態において、ゲート跡54Aが該底部64に
当接しないので、金型60が損傷することはなく又、成形
中にばりが発生する等のトラブルも生じない。

【００２１】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
記載のプラスチック成形装置において、射出成形用金型
のキャビティ部とスプルーランナー部とに対してエジェ
クトタイミングを互いにずらして設定したことを特徴と
するものである。スプルーランナー部のエジェクトタイ
ミングをキャビティ部に対するよりも所要の時間だけ遅
くすることによって、プラスチック母材が射出成形用金
型から取り出される際に、スプルーランナー部の樹脂が
容易に欠切されて、図１の（ｂ）等に示すゲート跡の高
さｈを０．２ｍｍ以下にし且つ、その重量をプラスチッ
ク母材の全重量の０．１５％以下にすることが可能にな
る。よって、射出成形用金型に複雑なゲートカット機構
を設けたり、プラスチック母材を取り出した後に改めて
ゲートカットをする必要もなくなる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１,請求項３，請求項４記載の発
明によれば、プラスチック母材のゲート跡の高さが０．
２ｍｍ以下であって且つその重量が成形品の全重量の
０．１５％以下に形成されるべく射出成形用金型を設定
したので、プラスチック母材を金型に嵌入する際に、ゲ
ート跡が金型のパーティング面に挟み込まれて金型が損
傷したり、成形中のばりが発生するのを防止し、転写性
の良い成形品が得られる。

【００２３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の射出成形用金型のゲートの径を５ｍｍ以下にしたの
で、射出成形用金型から取り出されたプラスチック母材
のゲート跡の高さを０．２ｍｍ以下にし且つ、ゲート跡
の重量をプラスチック母材の全重量の０．１５％以下に
実現し得る。請求項５記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項４記載の射出成形用金型を、パーティング面に
沿ってプラスチック母材の外周にリブを形成させるべく
構成し、該リブと連結するゲートを設けたので、成形用
金型に樹脂が充填されるときの樹脂の速度が減速され、
よってプラスチック母材に成形不良が生ずることなく、
成形品の品質が向上する。

【００２４】請求項６記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項５記載の射出成形用金型を、プラスチック母材
を嵌入する金型のキャビティのゲートに対向する底部か
ら少なくともゲート跡の高さだけ突出した位置に形成さ
れるべく設定したので、プラスチック母材が型締めされ
た状態において、ゲート跡が該キャビティに当接するこ
となく、よってプラスチック母材を嵌入する金型が損傷
することはなく又、成形中にばりが発生する等のトラブ
ルも生じない。

【００２５】請求項７記載の発明によれば、請求項１乃
至請求項６記載の射出成形用金型のキャビティ部とスプ
ルーランナー部とに対してエジェクトタイミングを互い
にずらして設定したので、スプルーランナー部のエジェ
クトタイミングをキャビティ部に対するよりも所要の時
間だけ遅くすることによって、プラスチック母材が射出
成形用金型から取り出される際に、スプルーランナー部
の樹脂が容易に欠切されて、ゲート跡の高さを０．２ｍ
ｍ以下にし且つ、その重量をプラスチック母材の全重量
の０．１５％以下にすることが可能になる。よって、射
出成形用金型に複雑なゲートカット機構を設けたり、プ
ラスチック母材を取り出した後に改めてゲートカットを
する必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至請求項３記載の発明に係わるプラ
スチック成形装置の一実施例を示す図である。

【図２】請求項４記載の発明に係わるプラスチック成形
装置の一実施例を示す図である。

【図３】図３は請求項５記載の発明に係わるプラスチッ
ク成形装置の一実施例を示す図である。

【図４】請求項６記載の発明に係わるプラスチック成形
装置の一実施例を示す図である。

【符号の説明】 10，30，40，50 射出成形用金型 11，21，31，41，51，61 固定側金型 12，22，32，42，52，62 可動側金型 13，23，33，43，53，63 キャビティ 13A，13B，23A，23B，33A，33B，53A，53B 転写面 14，46，54 ピンゲート 14A，54A ゲート跡 15，35，47，55 スプルーランナー 16，16A，36，44，56，56A プラチック母材 16B，56B 成形完了品Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5，Ｐ6 パーティング面 20，60 プラスチック母材を嵌入する金型 23，53，63 キャビティ 16B 成形完了品 34 サブマリンゲート 45 リブ 57，64 底部

フロントページの続き (72)発明者平野彰士東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者沢田清孝東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形用金型によってプラスチック母材
を形成し、少なくとも１つ以上の転写面を有する金型の
キャビティ内にプラスチック母材を嵌入し型締め後にプ
ラスチック母材をガラス転移点以上に加熱・溶融させて
プラスチック母材に内圧を発生させて転写面を転写し、
その後に徐冷してプラスチック母材が熱変形温度以下と
なり且つキャビティ内の圧力が大気圧と同等になったと
きに型開きして成形品を取り出すようにしているプラス
チック成形装置において、前記嵌入されるプラスチック
母材のゲート跡の高さが０．２ｍｍ以下であって且つそ
の重量が成形品の全重量の０．１５％以下に形成される
べく設定してなることを特徴とするプラスチック成形装
置。
【請求項２】射出成形用金型のゲートの径を５ｍｍ以下
にしたことを特徴とする請求項１記載のプラスチック成
形装置。
【請求項３】射出成形用金型のゲートをピンゲートとし
たことを特徴とする請求項１及び請求項２記載のプラス
チック成形装置。
【請求項４】射出成形用金型のゲートをサブマリンゲー
トとしたことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の
プラスチック成形装置。
【請求項５】射出成形用金型は、パーティング面に沿っ
てプラスチック母材の外周にリブを形成させ、該リブと
連結するゲートを設けたことを特徴とする請求項１乃至
請求項４記載のプラスチック成形装置。
【請求項６】射出成形用金型のゲートは、プラスチック
母材を嵌入する金型のキャビティの該ゲートに対応する
底部から少なくともゲート跡の高さだけ突出した位置に
形成されるべく設定されてなることを特徴とする請求項
１乃至請求項５記載のプラスチック成形装置。
【請求項７】射出成形用金型のキャビティ部とスプルー
ランナー部とに対してエジェクトタイミングを互いにず
らして設定してなることを特徴とする請求項１乃至請求
項６記載のプラスチック成形装置。